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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen
des Zustands eines in dem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotor
angeordneten Kohlenwasserstoff-Adsorbenten gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 3
und 16 und ein Verfahren zum Überwachen
des Zustands eines Kohlenwasserstoff-Adsorbenten.
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Technischer
Hintergrund
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Einige
bekannte Systeme zum Reinigen von Abgasen, welche von Verbrennungsmotoren
abgegeben werden, weisen eine in dem Abgasdurchgang angeordneten
Abgasreinigungsvorrichtung auf, welche einen Kohlenwasserstoff-Adsorbenten,
wie beispielsweise Zeolith, oder einen Kohlenwasserstoff adsorbierenden
Katalysator umfassen kann, umfassend eine Kompositverbindung eines
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten und eines Dreiwegekatalysators, um
Kohlenwasserstoffe (HC) in dem Abgas zu adsorbieren, während der
Katalysator, wie beispielsweise ein Dreiwegekatalysator oder dergleichen,
nicht ausreichend funktioniert, d. h. während der Katalysator nicht
ausreichend aktiviert ist, zum Beispiel wenn der Verbrennungsmotor
bei einer niedrigen Temperatur in Betrieb genommen wird. Der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
hat die Funktion, Kohlenwasserstoffe in dem Abgas bei relativ niedrigen
Temperaturen, zum Beispiel unter 100°C, zu adsorbieren, und wird betrieben,
um die adsorbierten Kohlenwasserstoffe freizugeben, wenn er auf
eine bestimmte Temperatur erwärmt
wird, zum Beispiel im Bereich von 100 bis 250°C.
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Die
Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hat im folgenden Verfahren
zum Überwachen
eines Zustands, z. B. eines verschlechterten Zustands, eine Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
des oben beschriebenen Typs, vorgeschlagen: Die Erfinder der vorliegenden
Erfindung haben herausgefunden, dass der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
nicht nur in Abgasen enthaltene Kohlenwasserstoffe adsorbieren kann,
sondern auch in Abgasen enthaltene Feuchtigkeit. Die Fähigkeit
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten, Feuchtigkeit zu adsorbieren,
d. h. die maximale Feuchtigkeitsmenge, die durch den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
adsorbiert werden kann, ist stark mit der Fähigkeit des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
zum Adsorbieren von Kohlenwasserstoffen korreliert, d. h. mit der
maximalen Menge von Kohlenwasserstoffen, die durch den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
adsorbiert werden kann. Wenn sich der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
fortschreitend verschlechtert, werden sowohl die Fähigkeit,
Feuchtigkeit zu adsorbieren, als auch die Fähigkeit, Kohlenwasserstoffe
zu adsorbieren, fortschreitend auf dieselbe Art und Weise gesenkt.
Wenn daher die Fähigkeit
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten, Feuchtigkeit zu adsorbieren,
bewertet wird, kann auf Grundlage der bewerten Fähigkeit, Feuchtigkeit zu adsorbieren,
auch die Fähigkeit
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten, Kohlenwasserstoffe zu adsorbieren,
bewertet werden. Gemäß dem von
der Anmelderin vorgeschlagenen Verfahren ist ein Feuchtigkeitssensor
stromabwärts des
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet. Unter Verwendung von Ausgabedaten
des Feuchtigkeitssensors wird die Fähigkeit des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten,
Feuchtigkeit zu adsorbieren, und daher die Fähigkeit des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten,
Kohlenwasserstoffe zu adsorbieren, bestimmt, wodurch der verschlechterte
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten überwacht wird.
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Für eine ausreichende
Bewertung des verschlechterten Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
unter Verwendung von Ausgabedaten von dem Feuchtigkeitssensor in
vielen unterschiedlichen Umgebungen, denen der Verbrennungsmotor
im Betrieb ausgesetzt wird, muss der Feuchtigkeitssen sor, der Abgasen
mit hoher Temperatur ausgesetzt wird, über eine lange Zeitspanne besonders
zuverlässig sein,
und es ist ebenfalls erforderlich, dass dieser nur minimale Änderungen
bei seinen Alterungseigenschaften aufweist und dass nur minimale
charakteristische Änderungen
zwischen einzelnen Einheiten von Feuchtigkeitssensoren auftreten.
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Es
ist allerdings allgemein schwierig zu erreichen, dass Feuchtigkeitssensoren
alle obigen Anforderungen vollständig
erfüllen.
Es würde
eine große Ausgabe
an Geld und Arbeitseinsatz erfordern, um Feuchtigkeitssensoren zu
entwickeln, welche alle obigen Anforderungen vollständig erfüllen, und
derartige Feuchtigkeitssensoren wären sehr kostenintensiv in
der Herstellung.
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Das
Dokument
EP 1 132 589
A1 offenbart eine Vorrichtung zum Überwachen eines Zustands eines
in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors angeordneten Kohlenwasserstoff-Adsorbenten,
unter Verwendung von Daten von Feuchtigkeitssensoren, welche stromaufwärts und
stromabwärts
in der Nähe
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet sind.
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In
diesem Dokument wird bestimmt, dass ein Feuchtigkeitssensor ausfällt, wenn
die gemessene Feuchtigkeit des Sensors zu dem Zeitpunkt, wenn ein kumulativer
Wert, der die von dem Motor zu dem Abgassystem seit dem Anlassen
des Motors zugeführte thermische
Gesamtenergie abschätzt,
einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, kleiner ist als ein Bestimmungswert.
Das Dokument
JP 61294350
A offenbart eine Sensorausgabe-Korrekturvorrichtung zum Korrigieren
einer Sensorausgabe durch Vergleichen der Sensorausgabe mit einem
gespeicherten Standardwert und Ermitteln einer Korrekturgröße.
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf den obigen Hintergrund
entwickelt worden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung zum Überwachen
des Zustands eines Kohlenwasserstoff-Adsorbenten bereitzustellen,
um den verschlechterten Zustand oder dergleichen eines Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
geeignet zu überwachen,
indem Effekte der Änderungen
der Charakteristiken von verwendeten Feuchtigkeitssensoren kompensiert
werden, und ebenfalls Effekte von charakteristischen Änderungen
zwischen einzelnen Einheiten der Feuchtigkeitssensoren kompensiert
werden.
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Überblick über die
Erfindung
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Vorrichtung zum Überwachen
eines Zustands eines Kohlenwasserstoff-Adsorbenten gemäß Anspruch 1, 3 und 16 und ein
Verfahren zum Überwachen
des Zustands eines Kohlenwasserstoff-Adsorbenten gemäß Anspruch 28,
30 und 43 bereitgestellt.
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Gemäß der obigen
Ausführungsform
wird der Parameter zum Bestimmen des Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
auf Grundlage der charakteristischen Änderung des Feuchtigkeitssensors
korrigiert, welche auf Grundlage der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors
unter einer bestimmten Bedingung (z. B. eine Bedingung bezogen auf eine
Zeit zum Sammeln der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors, auf
einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors oder dergleichen) erfasst
wird. Es ist daher möglich,
einen Parameter zu erhalten, wobei der Effekt der charakteristischen Änderung des
Feuchtigkeitssensors kompensiert ist. Unter Verwendung eines derartigen
Parameters kann der Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten (ein
verschlechterter Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten, ein
Zustand, in dem Feuchtigkeit von dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
adsorbiert wird, oder dergleichen) geeignet bestimmt werden, während der
Effekt der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors kompensiert wird. Da der Effekt der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors kompensiert werden kann, werden die Erfordernisse
an die Beständigkeit
der Charakteristiken des Feuchtigkeitssensors verringert, und der
Feuchtigkeitssensor darf gewisse charakteristische Änderungen
aufweisen. Daher können
die Kosten, welche für
die Entwicklung und Herstellung des Feuchtigkeitssensors benötigt werden,
gesenkt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Parameter ein Parameter sein, der den zu bestimmenden
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten repräsentiert, ein Parameter, wie
beispielsweise ein Schwellenwert, der mit einem derartigen Parameter
verglichen werden soll, oder ein zwischengeordneter Parameter zur
Verwendung bei einem Verfahren in einem Prozess zur Bestimmung derartiger
Parameter. Die charakteristische Änderung des Feuchtigkeitssensors,
die von dem Erfassungsmittel für
die charakteristische Änderung
erfasst ist, kann zum Beispiel eine charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors bezogen auf gewünschte Referenz-Charakteristiken,
wie beispielsweise Charakteristiken eines brandneuen Feuchtigkeitssensors
sein.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung ein Erzeugungsmittel
für eine
integrierte Feuchtigkeitsmenge auf, um sequentiell Daten eines dem
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten von dem von dem Verbrennungsmotor
ausgestoßenen
Abgas zugeführten
integrierten Feuchtigkeitsbetrags zu erzeugen, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, wobei das Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung aufgrund der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors, von Änderungen
von Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors bezogen auf die von dem
Erzeugungsmittel für
die integrierte Feuchtigkeitsmenge erzeugten Daten, nachdem der
Verbrennungsmotor angelassen worden ist, erfasst.
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Alternativ
kann bei einer anderen Ausführungsform
das Erfassungsmittel für
die charakteristische Änderung
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung aufgrund der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors, von Änderungen
von Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors bezogen auf eine Zeitspanne
erfassen, die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen
worden ist.
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Insbesondere
haben die Erfinder, wie später detailliert
beschrieben werden wird, herausgefunden, dass die Ausgabedaten des
Feuchtigkeitssensors in der Nähe
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten einen charakteristischen Übergang
bezogen auf die Daten (die von dem Erzeugungsmittel für integrierte
Feuchtigkeitsmengendaten erzeugten Daten) des integrierten Feuchtigkeitsbetrags
zeigen, der von dem von dem Verbrennungsmotor abgegebenen Abgas
zu dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten zugeführt ist, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, oder bezogen auf eine Zeitspanne, die verstrichen
ist, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden ist. Die Änderung
der Übergangscharakteristiken
hängen
von der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors ab. Die Übergangscharakteristiken umfassen
einen Abschnitt, welcher sich nicht nur aufgrund der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors ändert,
sondern auch aufgrund des Effekts des Zustands, in welchem der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
Feuchtigkeit adsorbiert, und umfassen weiterhin einen Abschnitt,
welcher sich nur aufgrund der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors ändert.
Auf Grundlage einer Änderung,
aufgrund der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors, von Änderungen
der Übergangscharakteristiken,
kann daher die charakteristische Änderung des Feuchtigkeitssensors
geeignet erfasst werden. Da die Übergangscharakteristiken
ebenfalls dem Effekt des Zustands, in dem der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
Feuchtigkeit adsorbiert, ausgesetzt sind, ist es ebenfalls möglich, auf
Grundlage der Übergangscharakteristiken
den Zustand zu bestimmen, in dem der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
Feuchtigkeit adsorbiert, während
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors bestimmt wird.
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Die
den integrierten Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden Daten können Daten
des integrierten Feuchtigkeitsbetrags selbst sein, aber können grundsätzlich Daten
sein, welche im Wesentlichen proportional zu dem integrierten Feuchtigkeitsbetrag sind.
Zum Beispiel kann der integrierte Wert einer Kraftstoffmenge oder
einer Einlassluftmenge, die dem Verbrennungs motor zugeführt sind,
nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, als die den
integrierten Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden Daten verwendet
werden. Wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors, nachdem
der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, ein im Wesentlichen
konstanter Betriebszustand ist, z. B. ein Leerlaufzustand, dann
kann die Zeitspanne, die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, als die den integrierten Feuchtigkeitsbetrag
repräsentierenden
Daten verwendet werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung der Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors bezogen auf die den integrierten
Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden
Daten erfasst wird, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist, erfasst insbesondere das Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung von einem vorbestimmten
Referenzwert von Ausgabedaten zum Erfassen der charakteristischen Änderung,
welche die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors zu dem Zeitpunkt
umfassen, wenn die von dem Erzeugungsmittel für integrierte Feuchtigkeitsmengendaten
erzeugten Daten einen vorbestimmten Wert erreicht haben, nachdem
der Verbrennungsmotor angelassen worden ist. Ähnlich kann gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung der Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors bezogen auf die Zeitspanne
erfasst wird, die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, insbesondere das Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung von einem vorbestimmten
Referenzwert von Ausgabedaten zum Erfassen der charakteristischen Änderung erfassen,
welche die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors zu dem Zeitpunkt
umfassen, wenn die Zeit, die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
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Insbesondere
haben die Erfinder, wie später detailliert
beschrieben werden wird, herausgefunden, dass, wenn der Feuchtigkeitssensor
stromabwärts des
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet ist, die Feuchtigkeit an
der Position des Feuchtigkeitssensors unmittelbar, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, aufgrund der Adsorption von Feuchtigkeit
in dem Abgas durch den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten einen im Wesentlichen konstanten,
niedrigen Feuchtigkeitspegel aufweist. Wenn der integrierte Feuchtigkeitsbetrag
oder die verstrichene Zeitspanne ansteigt, bis die Adsorption von
Feuchtigkeit durch den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten gesättigt ist,
steigt die Feuchtigkeit an der Position des Feuchtigkeitssensors
monoton von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel zu einem hohen Feuchtigkeitspegel
an, bis sie schließlich
die in dem Abgas enthaltene Feuchtigkeit (die Feuchtigkeit des Abgases,
wenn der Kohlenwasserstoff-Adsorbent oder dergleichen keine Feuchtigkeit
adsorbiert) erreicht. Die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors zu
dem Zeitpunkt, wenn die Feuchtigkeit an der Position des Feuchtigkeitssensors
die in dem Abgas enthaltene Feuchtigkeit erreicht, weist einen im
Wesentlichen konstanten Wert auf. Wenn der Feuchtigkeitssensor aufgrund
seiner Verschlechterung eine charakteristische Änderung erleidet, ändert sich
ein Zeitpunkt, an dem die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors
im Wesentlichen konstant werden, oder der im Wesentlichen konstante
Pegel in Abhängigkeit von
der charakteristischen Änderung.
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Wenn
der Feuchtigkeitssensor stromaufwärts des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
angeordnet ist, dann hat, da der Bereich in der Nähe des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
unmittelbar nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors trocken ist,
die Feuchtigkeit an der Position des Feuchtigkeitssensors für eine relativ
kurze Zeitspanne einen niedrigen Feuchtigkeitspegel, ändert sich
dann schnell zu einem hohen Feuchtigkeitspegel und erreicht die
in dem Abgas enthaltene Feuchtigkeit. Die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors
zu dem Zeitpunkt, wenn die Feuchtigkeit an der Position des Feuchtigkeitssensors
die in dem Abgas enthaltene Feuchtigkeit erreicht, weist einen im
Wesentlichen konstanten Wert auf, wie bei dem obigen Fall. Wenn
der Feuchtigkeitssensor aufgrund seiner Verschlechterung eine charakteristische Änderung
erleidet, ändert
sich ein Zeitpunkt, an dem die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors
im Wesentlichen konstant werden, oder der im Wesentlichen konstante
Pegel in Abhängigkeit von
der charakteristischen Änderung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors zu dem Zeitpunkt,
wenn die von dem Erzeugungsmittel für integrierte Feuchtigkeitsmengendaten
erzeugten Daten (die den integrierten Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden
Daten) einen vorbestimmten Wert erreicht haben, oder zu dem Zeitpunkt,
wenn die Zeitspanne, die nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors
verstrichen ist, einen vorbestimmten Wert erreicht hat, als die
Ausgabedaten zum Erfassen einer charakteristischen Änderung
verwendet. Der vorbestimmte Wert kann derart bestimmt werden, dass
die Feuchtigkeit an der Position des Feuchtigkeitssensors die inhärente Feuchtigkeit
des Abgases oder eine nahe daran gelegene Feuchtigkeit erreicht, wenn
die den integrierten Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden Daten oder die
verstrichene Zeitspanne den vorbestimmten Wert erreicht hat. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die charakteristische Änderung des Feuchtigkeitssensors
auf Grundlage einer Änderung
der Ausgabedaten zur Erfassung der charakteristischen Änderung
von dem Referenzwert erfasst. Daher kann die charakteristische Änderung des
Feuchtigkeitssensors geeignet erfasst werden.
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Gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung der Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors bezogen auf die den integrierten
Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden
Daten erfasst wird, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist, wenn der zu überwachende
Zustand des Kohlen wasserstoff-Adsorbenten einen verschlechterten
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten umfasst, und der Feuchtigkeitssensor
dann stromabwärts
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet ist. Ein Änderungszeitpunkt
wird erfasst, zu dem sich eine von den Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors
repräsentierte
Feuchtigkeit sich zu einer Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
monoton zu einem hohen Feuchtigkeitspegel steigen, ändert, nachdem
der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, und die von dem Erzeugungsmittel
für die
integrierte Feuchtigkeitsmenge erzeugten Daten zu dem erfassten Änderungszeitpunkt
werden als der Parameter zum Erfassen des verschlechterten Zustands
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten verwendet.
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Ähnlich wird
gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung der Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors bezogen auf die Zeitspanne
erfasst wird, die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, wenn der zu überwachende Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
einen verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
umfasst, der Feuchtigkeitssensor dann stromabwärts des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet.
Die Vorrichtung umfasst ferner Erzeugungsmittel zum sequentiellen
Erzeugen von Daten einer von dem von dem Verbrennungsmotor ausgestoßenen Abgas
zu dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten zugeführten integrierten Feuchtigkeitsmenge,
nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, und Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
zum Erfassen eines Änderungszeitpunkts,
zu dem eine von den Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors repräsentierte
Feuchtigkeit sich zu einer Tendenz ändert, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
monoton zu einem hohen Feuchtigkeitspegel anzusteigen, nachdem der
Verbrennungsmotor angelassen worden ist. Die von dem Erzeugungsmittel
für integrierte
Feuchtigkeitsmengendaten erzeugten Daten zum von dem Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
erfassten Änderungszeitpunkt
werden als der Parameter zum Erfassen des verschlechterten Zustands
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten verwendet.
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Wenn
insbesondere, wie oben beschrieben, der Feuchtigkeitssensor stromabwärts des
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet ist, weist die Feuchtigkeit
an der Position des Feuchtigkeitssensors unmittelbar, nachdem der
Verbrennungsmotor angelassen worden ist, aufgrund der Adsorption
von Feuchtigkeit in dem Abgas durch den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
einen im Wesentlichen konstanten, niedrigen Feuchtigkeitspegel auf.
Wenn die Adsorption von Feuchtigkeit durch den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
gesättigt
ist, ändert
sich die Feuchtigkeit an der Position des Feuchtigkeitssensors zu einer
Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel monoton zu einem
hohen Feuchtigkeitspegel zu steigen. Daher zeigt ein Änderungszeitpunkt,
zu dem die von der Ausgabe des Feuchtigkeitssensors repräsentierte
Feuchtigkeit sich zu einer Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
monoton zu einem hohen Feuchtigkeitspegel zu steigen, ändert, einen
Zeitpunkt an, an dem die Adsorption von Feuchtigkeit durch den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
gesättigt
ist (da zu diesem Zeitpunkt die Adsorption von Feuchtigkeit durch
den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten gesättigt ist, kann der Zeitpunkt
auch als "Adsorptions-Sättigungszeitpunkt" bezeichnet werden). Die
von dem Erzeugungsmittel für
integrierte Feuchtigkeitsmengendaten erzeugten Daten zu dem Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
(Daten des integrierten Feuchtigkeitsbetrags) entsprechen einem
maximalen Betrag an Feuchtigkeit und Kohlenwasserstoffen, die von
dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten adsorbiert werden können, und
repräsentiert
einen verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten.
In diesem Fall ändert
sich der Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
(Änderungszeitpunkt),
an dem sich die durch die Ausgabe des Feuchtigkeitssensors repräsentierte
Feuchtigkeit zu einer Tendenz ändert,
von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel monoton zu einem hohen Feuchtigkeitspegel
zu steigen, wird allgemein nicht nur durch den verschlechterten Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten beeinflusst, sondern auch durch
den Effekt der charakteristischen Änderung des Feuchtigkeitssensors.
Der Effekt der charakteris tischen Änderung des Feuchtigkeitssensors
kann kompensiert werden, indem die von dem Erzeugungsmittel für integrierte
Feuchtigkeitsmengendaten erzeugten Daten an dem Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
in Abhängigkeit
der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors korrigiert werden, welche von dem Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
erfasst sind. Daher kann durch Verwendung der von dem Erzeugungsmittel
für integrierte
Feuchtigkeitsmengendaten zu dem Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
erzeugten Daten als dem Parameter zum Bestimmen des verschlechterten
Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten der verschlechterte Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten geeignet bestimmt werden, während der
Effekt der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors kompensiert wird.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform,
können,
falls der zu überwachende
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten einen verschlechterten
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten umfasst, die Ausgabedaten
des Feuchtigkeitssensors, bevor eine von den Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors
repräsentierte
Feuchtigkeit zu einer Feuchtigkeit außerhalb des Abgasdurchgangs konvergiert,
nachdem der Verbrennungsmotor angehalten wurde, als der Parameter
zum Erfassen des verschlechterten Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
verwendet werden.
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Insbesondere,
wie später
detailliert beschrieben werden wird, haben die Erfinder herausgefunden,
dass die Feuchtigkeit in der Nähe
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten, und daher die Ausgabedaten des
Feuchtigkeitssensors, nachdem der Verbrennungsmotor angehalten wurde,
die Tendenz eines charakteristischen Übergangs bezogen auf den verschlechterten
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten zeigen. Wenn zum Beispiel
die Temperatur des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten fällt, nachdem der
Verbrennungsmotor angehalten wurde, adsorbiert der Kohlenwasserstoff-Adsorbent Feuchtigkeit in
dem Abgas um den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten herum (in dessen
Nähe).
Wenn die Adsorption von Feuchtigkeit gesättigt ist, werden die Feuchtigkeit
in der Nähe
des Kohlenwasserstoff-Ad sorbenten, und daher die Ausgabedaten des
Feuchtigkeitssensors für
eine relativ lange Zeitspanne bei einem im Wesentlichen konstanten
Wert gehalten (die Feuchtigkeit untergeht sehr kleine zeitabhängige Änderungen).
Die Menge an Feuchtigkeit, die von dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
adsorbiert werden kann, ist kleiner, wenn der Kohlenwasserstoff-Adsorbent weiter
verschlechtert ist, so dass der obige konstante Pegel von dem verschlechterten
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten abhängt. Wenn eine ausreichend
lange Zeitspanne verstreicht, nachdem der Verbrennungsmotor angehalten
wurde, ist, da ein Gasaustausch zwischen dem Inneren der Abgasleitung,
einschließlich
des Bereichs rund um den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten, und der externen Atmosphäre fortschreitet,
die Feuchtigkeit in der Nähe des
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten schließlich zu der Feuchtigkeit außerhalb
des Abgasdurchgangs konvergiert.
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Da,
wie oben beschrieben, die Feuchtigkeit in der Nähe des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
einen charakteristischen Übergang
bezogen auf den verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
zeigt, nachdem der Verbrennungsmotor angehalten wurde, können die
Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors, nachdem der Verbrennungsmotor
angehalten wurde, und bevor die Feuchtigkeit in der Nähe des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten schließlich zu
der Feuchtigkeit außerhalb
des Abgasdurchgangs konvergiert ist, als der Parameter verwendet
werden, um den verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
zu bestimmen. Gleichzeitig kann durch Korrigieren des Parameters in
Abhängigkeit
der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors der verschlechterte Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
geeignet bestimmt werden, während
der Effekt der charakteristischen Änderung des Feuchtigkeitssensors
kompensiert wird.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors,
nachdem der Verbrennungsmotor angehalten wurde, als der Parameter
verwendet werden, wird bevorzugt, die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors
in einer Zeit spanne, in der die durch die Ausgabe des Feuchtigkeitssensors
repräsentierte
Feuchtigkeit bei einem im Wesentlichen konstanten Wert gehalten
wird, nachdem der Verbrennungsmotor angehalten wurde, als der Parameter
zum Bestimmen des verschlechterten Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
zu verwenden. Insbesondere, wie oben beschrieben, hängen die
Ausgabedaten (Ausgabedaten, welche einen im Wesentlichen konstanten
Pegel aufweisen) des Feuchtigkeitssensors in dem Zustand, in dem
die Feuchtigkeit in der Nähe
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten im Wesentlichen konstant gehalten
wird, nachdem der Verbrennungsmotor angehalten wurde, von dem verschlechterten
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten ab. In dem Zustand, in
dem die Feuchtigkeit konstant gehalten wird, hängen, da die Ausgabedaten des
Feuchtigkeitssensors ebenfalls stabil sind, die Ausgabedaten des
Feuchtigkeitssensors sehr zuverlässig
von dem verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff Adsorbenten
ab. Daher kann der verschlechterte Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten genau
bestimmt werden. Ferner ist es, insofern der Feuchtigkeitssensor
von einem Typ sein kann, der eine im Wesentlichen konstante Feuchtigkeit
erfassen kann, nicht notwendig, dass dieser besonders gut anspricht,
sondern er kann einen relativ kostengünstigen Sensor umfassen.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors,
nachdem der Verbrennungsmotor angehalten wurde, als der Parameter
verwendet werden, wird der verschlechterte Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
vorzugsweise auf Grundlage des Parameters erfasst, nachdem der Verbrennungsmotor
unter einer vorbestimmten Bedingung angehalten worden ist. Mit dieser
Anordnung kann ein Abgaszustand (der Feuchtigkeitszustand des Abgases
oder dergleichen) in dem Abgasdurchgang, nachdem der Verbrennungsmotor
angehalten wurde, in einem optimalen Zustand zum Auswerten des verschlechterten
Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten beibehalten werden. Daher
ist die Zuverlässigkeit
beim Bestimmen des verschlechterten Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten,
unter Verwendung der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors nach
dem Anhalten des Verbrennungsmotors als der Parameter, erhöht.
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Insbesondere
umfasst die vorbestimmte Bedingung, auf die oben Bezug genommen
wurde, eine Bedingung, die sich auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor
dem Anhalten des Verbrennungsmotors bezieht. Der verschlechterte
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten sollte vorzugsweise auf
Grundlage des Parameters erfasst werden, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis unmittelbar
vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors für eine vorbestimmte Zeitspanne
oder länger
kontinuierlich bei einem Pegel in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
gehalten wird.
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Insbesondere,
wenn der Verbrennungsmotor, wenn er angehalten wird, derart betrieben
wird, dass sein Luft/Kraftstoff-Verhältnis (das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines
Luft-Kraftstoff-Gemisches, das von dem Verbrennungsmotor verbrannt
werden soll) bei einem Pegel in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
gehalten wird, enthält das
von dem Verbrennungsmotor abgegebene Abgas relativ viel Feuchtigkeit
und die Konzentration von Feuchtigkeit in dem Abgas ist im Wesentlichen konstant.
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Wenn
daher das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, unmittelbar
bevor der Verbrennungsmotor angehalten wird, für eine vorbestimmte Zeitspanne
oder länger
kontinuierlich bei einem Pegel in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
gehalten wird, dann befindet sich ein Abgas, das ausreichend Feuchtigkeit
mit einer im Wesentlichen konstanten Konzentration enthält, in der
Umgebung des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten unmittelbar, nachdem
der Verbrennungsmotor angehalten ist. Daher adsorbiert der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
Feuchtigkeit störungsfrei
und wird gesättigt,
und der Übergang
der Feuchtigkeit in der Umgebung des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
hängt eindeutig
von dem verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
ab.
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Wenn
die obige vorbestimmte Bedingung eine Bedingung umfasst, die sich
auf einen aufgewärmten
Zustand des Verbrennungsmotors bezieht, bevor dieser angehalten
wird, und wenn die Motortemperatur unmittelbar, bevor der Verbrennungsmotor
angehalten wird, größer als
eine vorbestimmte Temperatur oder gleich dieser ist, dann sollte
der verschlechterte Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten vorzugsweise
auf Grundlage der Ausgabe des Feuchtigkeitssensors bewertet werden.
Bei dieser Anordnung wird, wenn der Verbrennungsmotor angehalten
wird, während
er ausreichend aufgewärmt
worden ist, d. h. während
die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in dem Verbrennungsmotor
stabilisiert worden ist, und der Kohlenwasserstoff-Adsorbent ausreichend
erwärmt
worden ist, um die hierdurch adsorbierte Feuchtigkeit freizugeben, der
verschlechterte Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten auf Grundlage
der Ausgabedaten (des Parameters) des Feuchtigkeitssensors erfasst, nachdem
der Verbrennungsmotor angehalten worden ist. Daher sind Änderungen
der Feuchtigkeit des Abgases an dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten unmittelbar,
nachdem der Verbrennungsmotor angehalten worden ist, verringert,
und nachdem die Temperatur des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten um
ein gewisses Ausmaß gefallen
ist, kann der Kohlenwasserstoff-Adsorbent störungsfrei eine maximale Feuchtigkeitsmenge
adsorbieren, in Abhängigkeit von
dem verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten.
Demzufolge wird der Übergang
der Ausgabe des Feuchtigkeitssensors, nachdem der Verbrennungsmotor
angehalten worden ist, zuverlässiger
in seiner Entsprechung mit dem verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten,
und die Genauigkeit der Erfassung des verschlechterten Zustands
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten unter Verwendung des Parameters
wird erhöht
-
Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sollte das Kompensationsmittel für die charakteristische Änderung
den Parameter vorzugsweise korrigieren, wenn die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors, welche von dem Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
erfasst ist, einen vorbestimmten Betrag überschreitet. Bei dieser Anordnung
wird, wenn der Parameter nicht korrigiert werden muss, wie beispielsweise
dann, wenn eine charakteristische Änderung des Feuchtigkeitssensors
aufgrund einer vorübergehenden
Störung
erfasst wird, verhindert, dass der Parameter korrigiert wird.
-
Bei
noch einer weiteren Ausführungsform sollte
vorzugsweise verhindert werden, dass der verschlechterte Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten auf Grundlage des Parameters erfasst
wird, wenn die von dem Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
erfasste charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet.
Insbesondere, wenn der Feuchtigkeitssensor eine übermäßige charakteristische Änderung
erleidet, kann der Feuchtigkeitssensor möglicherweise übermäßig verschlechtert
sein oder kann möglicherweise
eine Fehlfunktion aufweisen. Bei einer derartigen Situation ist
es schwierig, den Parameter zu erhalten, der den Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
zuverlässig
erfassen kann, In diesem Fall wird daher verhindert, dass der Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten auf Grundlage des Parameters erfasst
wird, und es wird daher verhindert, dass dieser fehlerhaft erfasst
wird.
-
Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
weist der Feuchtigkeitssensor vorzugsweise Haltemittel für charakteristische
Daten auf, zum Halten, im Voraus, von Daten von Charakteristiken
einer einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors, und das Erfassungsmittel
für die
charakteristische Änderung erfasst
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors vorzugsweise auf Grundlage der Ausgabedaten
des Feuchtigkeitssensors und der von dem Haltemittel für charakteristische
Daten gehaltenen Daten.
-
Bei
der obigen Anordnung ist es, da die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors unter Verwendung der von dem Haltemittel
für charakteristische
Daten gehaltenen Daten, welche einer einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors
zugeordnet sind, d. h. die Daten der Charakteristiken einer einzelnen
Einheit des Feuchtigkeitssensors erfasst wird, ist es möglich, nicht
nur den Effekt der charakteristischen Änderung des Feuchtigkeitssensors
zu kompensieren, sondern auch den Effekt von charakteristischen
Variationen von einzelnen Einheiten des Feuchtigkeitssensors beim
Erfassen des Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten beim Erfassen des
verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten zu berücksichtigen.
Demzufolge werden die Erfordernisse an die Einheitlichkeit der Charakteristiken
einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors gesenkt, und die für die Entwicklung und
Herstellung des Feuchtigkeitssensors benötigten Kosten können verringert
werden.
-
Wenn
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage der Übergangscharakteristiken der
Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors bezogen auf die integrierte
Feuchtigkeitsmenge erfasst wird, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen
worden ist, dann weist der Feuchtigkeitssensor vorzugsweise Haltemittel
für charakteristische
Daten auf, zum Halten, im Voraus, von Daten, die den vorbestimmten
Wert relativ zu den von dem Erzeugungsmittel für die integrierte Feuchtigkeitsmenge
erzeugten Daten als die Daten der Charakteristiken der einzelnen
Einheit des Feuchtigkeitssensors angeben. Das Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
erhält
die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors zum Erfassen der charakteristischen Änderung
vorzugsweise unter Verwendung des vorbestimmten Werts, welcher durch
die von dem Haltemittel für
charakteristische Daten gehaltenen Daten angegeben ist.
-
Bei
der obigen Anordnung wird der vorbestimmte Wert (der vorbestimmte
Wert bezogen auf die die integrierte Feuchtigkeitsmenge repräsentierenden
Daten), der den Zeitpunkt angibt, an dem die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors
zur Erfassung der charakteristischen Änderung erhalten werden, derart
eingestellt, dass er an die Charakteristiken der einzelnen Einheit
des Feuchtigkeitssensors angepasst ist. Demzufolge kann der Effekt
von charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors
geeignet kompensiert werden.
-
Wenn
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage der Übergangscharakteristiken der
Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors bezogen auf die integrierte
Feuchtigkeitsmenge erfasst wird, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen
worden ist, oder wenn die charakteristische Änderung des Feuchtigkeitssensors
auf Grundlage von Übergangscharakteristiken bezogen
auf die verstrichenen Zeitspanne erfasst wird, dann weist der Feuchtigkeitssensor
vorzugsweise Haltemittel für
charakteristische Daten auf, zum Halten, im Voraus, von Daten, die
den Referenzwert relativ zu den Ausgabedaten der Erfassung der charakteristischen Änderung
als den Daten der Charakteristiken der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors
angeben, und das Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
erhält
vorzugsweise die Ausgabedaten der Erfassung der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors unter Verwendung des Referenzwerts, welcher
durch die von dem Haltemittel für
charakteristische Daten gehaltenen Daten angegeben ist.
-
Bei
der obigen Anordnung wird der Referenzwert, der als eine Referenz
zum Erfassen der charakteristischen Änderung des Feuchtigkeitssensors
dient, derart eingestellt, dass er an die Charakteristiken der einzelnen
Einheit des Feuchtigkeitssensors angepasst ist. Demzufolge kann
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors erfasst werden, während der Effekt von charakteristischen
Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors geeignet
kompensiert wird.
-
Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei der Effekt von charakteristischen
Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors kompensiert
wird, umfasst das Haltemittel für
charakteristische Daten vorzugsweise ein Widerstandselement umfasst,
welches einen Widerstand aufweist, der von dem Wert der Daten der
Charakteristiken der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors
abhängt.
-
Bei
der obigen Anordnung kann das Haltemittel für charakteristische Daten eine
kostengünstige
und einfache Struktur aufweisen. Da der Widerstand des Widerstandselements
relativ einfach erfasst werden kann, können die Daten der Charakteristiken
der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors einfach erkannt werden.
Das Haltemittel für
charakteristische Daten sollte vorzugsweise einem Verbinder zugeordnet
sein, mittels dessen der Feuchtigkeitssensor zum Beispiel mit einer
elektronischen Schaltungseinheit oder dergleichen verbunden ist, welche
die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors verarbeitet.
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Der
zum Überwachen
des Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten verwendete Feuchtigkeitssensor
ist nicht auf einen einzelnen Feuchtigkeitssensor begrenzt, sondern
kann eine Mehrzahl von Feuchtigkeitssensoren umfassen. Wenn eine derartige
Mehrzahl von Feuchtigkeitssensoren eingesetzt werden, dann sollten
die Effekte von charakteristischen Änderungen der jeweiligen Feuchtigkeitssensoren
vorzugsweise kompensiert werden.
-
Demzufolge
wird gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ebenfalls eine Vorrichtung
zum Überwachen
eines Zustands eines in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors angeordneten
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten zum Adsorbieren von Kohlenwasserstoffen
in einem von dem Verbrennungsmotor ausgestoßenen Abgas bereitgestellt,
unter Verwendung von Ausgabedaten einer Mehrzahl von an unterschiedlichen
Orten in der Nähe
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordneten Feuchtigkeitssensoren,
gekennzeichnet durch Erfassungsmittel für eine charakteristische Änderung zum
Erfassen von charakteristischen Änderungen der
Feuchtigkeitssensoren auf Grundlage von Ausgabedaten der jeweiligen
Feuchtigkeitssensoren unter einer vorbestimmten Bedingung und Kompensationsmittel
für eine
charakteristische Änderung
zum Korrigieren eines Parameters zum Erfassen des Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
unter Verwendung der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren, auf
Grundlage der von dem Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
erfassten charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren.
-
Gemäß der obigen
Erfindung wird er Parameter zur Erfassung des Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
auf Grundlage der charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren
erfasst, welche auf Grundlage der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren
unter einer bestimmten Bedingung erfasst werden (z. B. einer Bedingung
bezogen auf einen Zeitpunkt zum Erhalten der Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors,
einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors oder dergleichen). Es
ist daher möglich,
einen Parameter zu erhalten, wobei der Effekt der charakteristischen Änderungen der
Feuchtigkeitssensoren kompensiert worden ist. Unter Verwendung eines
derartigen Parameters kann der Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
(ein verschlechterter Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten,
ein Zustand, bei dem Feuchtigkeit von dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
adsorbiert wird, oder dergleichen) geeignet erfasst werden, während der
Effekt der charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren kompensiert wird. Da der Effekt der charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren kompensiert werden kann, werden die Erfordernisse
an die Stabilität
der Charakteristiken der Feuchtigkeitssensoren gesenkt, und es wird
ermöglicht,
dass die Feuchtigkeitssensoren gewisse charakteristische Änderungen
aufweisen. Daher können
die für
die Entwicklung und Herstellung der Feuchtigkeitssensor benötigten Kosten
verringert werden.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann, wie bei der ersten Ausführungsform,
der Parameter ein Parameter sein, der den zu bestimmenden Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten repräsentiert, ein Parameter, wie
beispielsweise ein Schwellenwert, der mit einem derartigen Parameter
verglichen werden soll, oder ein zwischengeordneter Parameter zur
Verwendung bei einem Verfahren in einem Prozess zur Bestimmung derartiger
Parameter. Die charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren,
die von dem Erfassungsmittel für
die charakteristische Änderung
erfasst sind, können
zum Beispiel charakteristische Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren bezogen auf gewünschte Referenz-Charakteristiken, wie
beispielsweise Charakteristiken von brandneuen Feuchtigkeitssensoren
sein.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, erfasst, wenn die Vorrichtung ein Erzeugungsmittel
für eine
integrierte Feuchtigkeitsmenge aufweist, um sequentiell Daten eines
dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten von dem von dem Verbrennungsmotor
ausgestoßenen
Abgas zugeführten
integrierten Feuchtigkeitsbetrags zu erzeugen, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, dann das Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
die charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren auf Grundlage einer Änderung aufgrund der charakteristischen Änderungen
des Feuchtigkeitssensoren, von Änderungen
von Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren bezogen auf die von dem
Erzeugungsmittel für
die integrierte Feuchtigkeitsmenge erzeugten Daten, nachdem der
Verbrennungsmotor angelassen worden ist.
-
Alternativ
kann das Erfassungsmittel für
die charakteristische Änderung
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung aufgrund der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors, von Änderungen
von Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren bezogen auf eine Zeitspanne erfassen,
die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist.
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Insbesondere,
wie oben bezogen auf die zweite oder dritte Ausführungsform beschrieben ist, zeigen
die Ausgabedaten des Feuchtigkeitssensors in der Nähe des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
einen charakteristischen Übergang
bezogen auf die Daten (die von dem Erzeugungsmittel für integrierte Feuchtigkeitsmengendaten
erzeugten Daten) des integrierten Feuchtigkeitsbetrags, der von
dem von dem Verbrennungsmotor abgegebenen Abgas zu dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
zugeführt
ist, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, oder bezogen
auf eine Zeitspanne, die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist.
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Die Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren ändern sich in Abhängigkeit
von der charakteristischen Änderungen der
Feuchtigkeitssensoren. Die Übergangscharakteristiken
bezogen auf die Feuchtigkeitssensoren umfassen einen Abschnitt,
welcher nur aufgrund der charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren ändert. Auf
Grundlage einer Änderung,
aufgrund der charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren, von Änderungen
der Übergangscharaktenstiken
bezogen auf die Feuchtigkeitssensoren, können daher die charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren, die den Übergangscharakteristiken entsprechen,
geeignet erfasst werden. Da die Übergangscharakteristiken
bezogen auf die Feuchtigkeitssensoren ebenfalls dem Effekt des Zustands,
in dem der Kohlenwasserstoff-Adsorbent Feuchtigkeit adsorbiert,
ausgesetzt sind, ist es ebenfalls möglich, auf Grundlage der Übergangscharakteristiken
den Zustand zu erfassen, in dem der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
Feuchtigkeit adsorbiert, während
die charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren erfasst werden.
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Die
den integrierten Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden Daten können bei
einer Ausführungsform
Daten sein, welche im Wesentlichen proportional zu dem integrierten
Feuchtigkeitsbetrag sind (einschließlich des integrierten Feuchtigkeitsbetrags
selbst). Zum Beispiel kann der integrierte Wert einer Kraftstoffmenge
oder einer Einlassluftmenge, die dem Verbrennungsmotor zugeführt sind,
nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, als die den
integrierten Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden Daten verwendet
werden. Wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors, nachdem der
Verbrennungsmotor angelassen worden ist, ein im Wesentlichen konstanter
Betriebszustand ist, z. B. ein Leerlaufzustand, dann kann die Zeitspanne,
die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist, als die den integrierten Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden
Daten verwendet werden.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren auf Grundlage einer Änderung der Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren bezogen auf die den integrierten
Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden
Daten erfasst wird, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist, erfasst insbesondere das Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors auf Grundlage einer Änderung von einem vorbestimmten
Referenzwert von den jeweiligen Feuchtigkeitssensoren entsprechenden
Ausgabedaten zum Erfassen der charakteristischen Änderung,
welche die Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren zu dem Zeitpunkt umfassen,
wenn die von dem Erzeugungsmittel für integrierte Feuchtigkeitsmengendaten
erzeugten Daten vorbestimmte Werte für die jeweiligen Feuchtigkeitssensoren
erreicht haben, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist.
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Ähnlich kann
gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren auf Grundlage von Änderungen der Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren bezogen auf die Zeitspanne erfasst
werden, die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen
worden ist, insbesondere das Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
die charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren auf Grundlage einer Änderung von vorbestimmten Referenzwerten
von Ausgabedaten zum Erfassen der charakteristischen Änderung
der Feuchtigkeitssensoren erfassen, welche die Ausgabedaten der
Feuchtigkeitssensoren zu dem Zeitpunkt umfassen, wenn die Zeit,
die verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist, vorbestimmte Werfe für
die jeweiligen Feuchtigkeitssensoren erreicht hat.
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Insbesondere,
wie oben bezogen auf die vierte oder fünfte Ausführungsform beschrieben ist, ändert sich
die Feuchtigkeit in der Nähe
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten, der den Feuchtigkeitssensoren
zugeordnet ist, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel zu einem
hohen Feuchtigkeitspegel, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen
worden ist, bis er schließlich
einen im Wesentlichen konstanten hohen Feuchtigkeitspegel erreicht
(die Feuchtigkeit des Abgases, wenn der Kohlenwasserstoff-Adsorbent
oder dergleichen keine Feuchtigkeit adsorbiert). Die Ausgabedaten
der Feuchtigkeitssensoren zu dem Zeitpunkt, wenn die Feuchtigkeit
an den Positionen der Feuchtigkeitssensoren die in dem Abgas enthaltene
Feuchtigkeit erreicht, weist einen im Wesentlichen konstanten Wert
auf. Wenn die Feuchtigkeitssensoren aufgrund ihrer Verschlechterung
eine charakteristische Änderung
erleiden, ändert
sich in Abhängigkeit
von den charakteristischen Änderung
ein Zeitpunkt, an dem die Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren
im Wesentlichen konstant werden, oder der im Wesentlichen konstante
Pegel.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren
zu dem Zeitpunkt, wenn die von dem Erzeugungsmittel für integrierte
Feuchtigkeitsmengendaten erzeugten Daten (die den integrierten Feuchtigkeitsbetrag
repräsentierenden
Daten) vorbestimmte Werte für
die jeweiligen Feuchtigkeitssensoren erreicht haben, oder zu dem Zeitpunkt,
wenn die Zeitspanne, die nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors
verstrichen ist, vorbestimmte Werte für die jeweiligen Feuchtigkeitssensoren
erreicht hat, als die Ausgabedaten zum Erfassen einer charakteristischen Änderung
verwendet. Die vorbestimmten Werte für die jeweiligen Feuchtigkeitssensoren
können
derart bestimmt werden, dass die Feuchtigkeiten an den Positionen
der Feuchtigkeitssensoren die inhärente Feuchtigkeit des Abgases
(einen im Wesentlichen konstanten hohen Feuchtigkeitspegel) oder
eine nahe daran gelegene Feuchtigkeit erreichen, wenn die den integrierten Feuchtigkeitsbetrag
repräsentierenden
Daten oder die verstrichene Zeitspanne die vorbestimmten Werte erreicht
hat. Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren
auf Grundlage einer Änderung
der Ausgabedaten zur Erfassung der charakteristischen Änderung
der jeweiligen Feuchtigkeitssensoren von dem Referenzwert erfasst.
Daher können die
charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren geeignet erfasst werden.
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Gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren auf Grundlage einer Änderung der Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren bezogen auf die den integrierten
Feuchtigkeitsbetrag repräsentierenden
Daten erfasst wird, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist, insbesondere, wenn der zu überwachende Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten einen verschlechterten Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten umfasst, umfassen dann die Feuchtigkeitssensoren
einen stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor, der stromabwärts des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
angeordnet ist, und einen stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor,
der stromaufwärts
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet ist. Die Vorrichtung
umfasst ferner ein stromaufwärtiges Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
zum Erfassen eines Änderungszeitpunkts,
zu dem sich eine von den Ausgabedaten des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors
repräsentierte
Feuchtigkeit zu einer Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
monoton zu einem hohen Feuchtigkeitspegel steigen, ändert, nachdem
der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, und ein stromabwärtiges Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
zum Erfassen eines Änderungszeitpunkts,
zu dem sich eine von den Ausgabedaten des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors
repräsentierte
Feuchtigkeit zu einer Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
monoton zu einem hohen Feuchtigkeitspegel steigen, ändert, nachdem der
Verbrennungsmotor angelassen worden ist, wobei die Differenz zwischen
den von dem Erzeugungsmittel für
integrierte Feuchtigkeitsmengendaten erzeugten Daten zu dem von
dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
erfassten Änderungszeitpunkt
und den von dem Erzeugungsmittel für integrierte Feuchtigkeitsmengendaten
erzeugten Daten zu dem von dem stromabwärtigen Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
erfassten Änderungszeitpunkt
als der Parameter zum Erfassen des verschlechterten Zustand des
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten verwendet werden.
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Ähnlich umfassen
gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die charakteristischen Änderungen
der Feuchtig keitssensoren auf Grundlage einer Änderung der Übergangscharakteristiken
der Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren bezogen auf die Zeitspanne, die
verstrichen ist, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden
ist, wenn der zu überwachende Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten einen verschlechterten Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten umfasst, die Feuchtigkeitssensoren
dann einen stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor, der stromabwärts des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet
ist, und einen stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor, der stromaufwärts des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
angeordnet ist. Die Vorrichtung umfasst ferner ein stromaufwärtiges Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
zum Erfassen eines Änderungszeitpunkts,
zu dem sich eine von den Ausgabedaten des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors
repräsentierte
Feuchtigkeit zu einer Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
monoton zu einem hohen Feuchtigkeitspegel steigen, ändert, nachdem der
Verbrennungsmotor angelassen worden ist, ein stromabwärtiges Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
zum Erfassen eines Änderungszeitpunkts,
zu dem sich eine von den Ausgabedaten des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors
repräsentierte
Feuchtigkeit zu einer Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
monoton zu einem hohen Feuchtigkeitspegel steigen, ändert, nachdem
der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, und ein Erzeugungsmittel
zum sequentiellen Erzeugen von Daten einer von dem von dem Verbrennungsmotor
ausgestoßenen
Abgas zu dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten zugeführten integrierten Feuchtigkeitsmenge von
dem durch das stromaufwärtige Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
erfassten Änderungszeitpunkt
bis zu dem durch das stromabwärtige Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel
erfassten Änderungszeitpunkt,
wobei die von dem Erzeugungsmittel für integrierte Feuchtigkeitsmengendaten
erzeugten Daten als der Parameter zum Erfassen des verschlechterten
Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten verwendet.
-
Insbesondere, ändert sich
die Feuchtigkeit an der Position des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors,
der stromabwärts
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
angeordnet ist, zu einer Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
zu einem hohen Feuchtigkeitspegel zu steigen, wenn die die Adsorption
von Feuchtigkeit in dem Abgas durch den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten gesättigt ist,
nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden ist. Der Änderungszeitpunkt
(im Folgenden als "stromabwärtiger Änderungszeitpunkt" bezeichnet) zeigt
einen Zeitpunkt an, an dem die Adsorption von Feuchtigkeit durch
den Kohlenwasserstoff-Adsorbenten gesättigt ist (Adsorptions-Sättigungszeitpunkt).
Die Feuchtigkeit an dem stromaufwärts des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
angeordneten stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor ändert
sich zu einer Tendenz, von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel zu
einem hohen Feuchtigkeitspegel zu steigen, wenn das sehr feuchte
Abgas, das von den Verbrennungsmotor erzeugt wird, nachdem der Verbrennungsmotor angelassen
worden ist, einen Bereich in der Nähe des Einlasses des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten erreicht.
Der Änderungszeitpunkt
(im Folgenden als "stromaufwärtiger Änderungszeitpunkt" bezeichnet) zeigt
einen Zeitpunkt an, zu dem der Kohlenwasserstoff-Adsorbent im Wesentlichen
anfängt,
Feuchtigkeit in dem Abgas zu adsorbieren (Adsorptions-Startzeitpunkt).
-
Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung entspricht daher die Differenz zwischen den von dem
Erzeugungsmittel für
integrierte Feuchtigkeitsmengendaten zu dem stromabwärtigen Änderungszeitpunkt
erzeugten Daten (den Daten, die eine integrierte Feuchtigkeitsmenge,
nachdem der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, bis zu dem
stromabwärtigen Änderungszeitpunkt
repräsentieren)
und den von dem Erzeugungsmittel für integrierte Feuchtigkeitsmengendaten
zu dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt
erzeugten Daten (den Daten, die eine integrierte Feuchtigkeitsmenge, nachdem
der Verbrennungsmotor angelassen worden ist, bis zu dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt
repräsentieren)
einer Gesamtmenge an Feuchtigkeit, welche tatsächlich von dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
adsorbiert ist (eine maximale Feuchtigkeitsmenge, welche von dem
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten adsorbiert werden kann) und repräsentiert
daher einen verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten.
Daher kann grundsätzlich
die obige Diffe renz als ein Parameter (Grundparameter) zum Erfassen
des verschlechterten Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
verwendet werden.
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Ähnlich entsprechen
bei noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung die von dem Erzeugungsmittel für integrierte Feuchtigkeitsmengendaten
erzeugten Daten, d. h. die Daten, die eine integrierte Feuchtigkeitsmenge
von dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt
bis zu dem stromabwärtigen Änderungszeitpunkt
repräsentieren,
einer Feuchtigkeits-Gesamtmenge, welche tatsächlich von dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
adsorbiert wird (eine maximale Feuchtigkeitsmenge, welche von dem Kohlenwasserstoff-Adsorbenten adsorbiert
werden kann), und repräsentieren
daher einen verschlechterten Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten. Demzufolge
können
die von dem Erzeugungsmittel für
integrierte Feuchtigkeitsmengendaten erzeugten Daten als ein Parameter
(Grundparameter) zum Bewerten des verschlechterten Zustands des
Kohlenwasserstoff-Adsorbenten verwendet werden.
-
Der
stromaufwärtige Änderungszeitpunkt und
der stromabwärtige Änderungszeitpunkt
werden im Allgemeinen durch den Effekt der charakteristischen Änderungen
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors und des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors
beeinflusst. Der Effekt der charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren
kann allerdings durch Korrigieren des Grundparameters zum Erfassen
des verschlechterten Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten
in Abhängigkeit
von der charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren kompensiert werden. Daher kann der verschlechterte
Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten unter Verwendung des korrigierten
Parameters geeignet erfasst werden, während der Effekt der charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren kompensiert wird.
-
Wie
später
detailliert beschrieben, kann der auf Grundlage der Ausgabedaten
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors erfasste stromaufwärtige Änderungszeitpunkt (Adsorptions-Startzeitpunkt) Änderungen
unterliegen, aufgrund der Anordnung des Abgassystems des Verbrennungsmotors
und der Adsorption von Feuchtigkeit durch einen Katalysator, welcher
stromaufwärts
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten angeordnet ist, obwohl die Charakteristiken
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors konstant bleiben. Gemäß den obigen Ausführungsformen
wird allerdings der stromaufwärtige Änderungszeitpunkt
durch den stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor erfasst, der Parameter zum Erfassen des verschlechterten
Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten wird von dem erfassten
Zeitpunkt als ein Startpunkt erhalten, und der Parameter wird in
Abhängigkeit
der charakteristischen Änderung
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors korrigiert. Daher kann der Effekt von Änderungen
des stromaufwärtigen Änderungszeitpunkts
kompensiert werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sollte das Kompensationsmittel für die charakteristische Änderung
vorzugsweise den Parameter korrigieren, wenn irgendeine der charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren, welche von dem Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
erfasst sind, einen vorbestimmten Betrag überschreitet. Wenn bei dieser
Anordnung der Parameter nicht korrigiert werden muss, wie beispielsweise,
wenn charakteristische Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren aufgrund einer vorübergehenden Störung erfasst
werden, wird verhindert, dass der Parameter korrigiert wird.
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Bei
irgendeiner der obigen Ausführungsformen
vergleicht das Kompensationsmittel für die charakteristische Änderung
vorzugsweise die charakteristischen Änderungen der jeweiligen Feuchtigkeitssensoren,
welche von dem Erfassungsmittel für die charakteristische Änderung
erfasst sind, mit einem vorbestimmten oberen Grenzbetrag, und verbietet, dass
der verschlechterte Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten auf
Grundlage des Parameters erfasst wird, wenn die charakteristische Änderung
wenigstens eines der Feuchtigkeitssensoren den oberen Grenzbetrag überschreitet.
Insbesondere, wenn irgendeiner der Feuchtigkeitssensoren eine übermäßige charakteristische Änderung
erleidet, kann der Feuchtigkeitssensor möglicherweise übermäßig verschlechtert
sein, oder kann möglicherweise
eine Fehlfunktion aufweisen. Bei einer derartigen Situation ist
es schwierig, den Parameter zu erhalten, der den Zustand des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten geeignet
erfassen kann. In diesem Fall wird daher verboten, dass der Zustand
des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten auf Grundlage des Parameters erfasst
wird, und es wird daher verhindert, dass dieser fehlerhaft erfasst
wird.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weisen die Feuchtigkeitssensoren vorzugsweise
jeweilige Haltemittel für
charakteristische Daten auf, zum Halten, im Voraus, von Daten von
Charakteristiken einzelner Einheiten der Feuchtigkeitssensoren,
und das Erfassungsmittel für
die charakteristische Änderung
erfasst vorzugsweise die charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren
auf Grundlage von Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren und der von
dem Haltemittel für
charakteristische Daten gehaltenen Daten.
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Da
bei der obigen Anordnung die charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren unter
Verwendung der von dem Haltemittel für die charakteristischen Daten
gehaltenen Daten, welche einzelnen Einheiten der Feuchtigkeitssensoren
zugeordnet sind, d. h. den Daten der Charakteristiken einzelner
Einheiten der Feuchtigkeitssensoren, erfasst werden, ist es möglich, nicht
nur den Effekt der charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren
zu kompensieren, sondern auch den Effekt von charakteristischen
Variationen einzelner Einheiten der Feuchtigkeitssensoren beim Erfassen
des Zustands des Kohlenwasserstoff-Adsorbenten. Demzufolge werden
die Erfordernisse an die Einheitlichkeit der Charakteristiken einzelner
Einheiten der Feuchtigkeitssensoren gesenkt, und die für die Entwicklung und
Herstellung der Feuchtigkeitssensoren benötigten Kosten können gesenkt
werden.
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Wenn
die charakteristischen Änderungen der
Feuchtigkeitssensoren auf Grundlage der Übergangscharakteristiken der
Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren bezogen auf die integrierte
Feuchtigkeitsmenge erfasst werden, nachdem der Verbrennungsmotor
angelassen worden ist, oder wenn die charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren auf Grundlage der Übergangscharakteristiken bezogen
auf die verstrichene Zeitspanne erfasst werden, dann weisen die
Feuchtigkeitssensoren vorzugsweise ein Haltemittel für charakteristische
Daten auf, zum Halten, im Voraus, von Daten, die die Referenzwerte
bezogen auf die Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren zum Erfassen
charakteristischer Änderungen
als die Daten der Charakteristiken der einzelnen Einheiten der Feuchtigkeitssensoren,
und das Erfassungsmittel für
die charakteristische Änderung
erhält
vorzugsweise die Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren zum Erfassen
charakteristischer Änderungen
unter Verwendung der Referenzwerte der jeweiligen Feuchtigkeitssensoren,
welche durch die von dem Haltemittel für charakteristische Daten gehaltenen
Daten angegeben sind.
-
Bei
der obigen Anordnung wird der Referenzwert, der als eine Referenz
zum Erfassen der charakteristischen Änderungen der Feuchtigkeitssensoren
dient, derart eingestellt, dass er mit den Charakteristiken der
einzelnen Einheiten der Feuchtigkeitssensoren übereinstimmt. Demzufolge können die
charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren erfasst werden, während der Effekt der charakteristischen
Variationen einzelner Einheiten der Feuchtigkeitssensoren geeignet
kompensiert wird.
-
Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei der Effekt von charakteristischen
Variationen einzelner Einheiten der Feuchtigkeitssensoren kompensiert
wird, umfasst das Haltemittel für
charakteristische Daten vorzugsweise Widerstandselemente, welche
Widerstände
aufweisen, die von den Datenwerten der Charakteristiken der einzelnen
Einheiten der Feuchtigkeitssensoren abhängen.
-
Mit
der obigen Anordnung kann das Haltemittel für charakteristische Daten eine
einfache und kostengünstige
Struktur aufweisen. Da die Widerstände der Widerstandselemente
relativ einfach erfasst werden können,
können
die Daten der Charakteristiken der einzelnen Einheiten der Feuchtigkeitssenso ren
einfach erkannt werden. Das Haltemittel für charakteristische Daten sollte
vorzugsweise Anschlüssen
zugeordnet sein, mittels derer die Feuchtigkeitssensoren beispielsweise
an eine elektronische Schaltungseinheit oder dergleichen angeschlossen
sind, welche die Ausgabedaten der Feuchtigkeitssensoren verarbeitet.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen:
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1 ist
ein Blockdiagramm einer Gesamt-Systemanordnung einer Vorrichtung
gemäß einer
ersten und einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Diagramm, der Ausgabecharakteristiken eines bei der in 1 gezeigten
Vorrichtung verwendeten Feuchtigkeitssensors zeigt;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines Abschnitts der in 1 gezeigten
Vorrichtung zeigt;
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4 ist
ein Flussdiagramm einer Betriebssquenz der Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
ein Graph, der eine Verarbeitungssequenz des Flussdiagramms von 4 illustriert;
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6 ist
ein Flussdiagramm einer Betriebssquenz der Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform;
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7 und 8 sind
Graphen, die eine Verarbeitungssequenz des Flussdiagramms von 6 illustrieren;
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9 bis 12 sind
Flussdiagramme einer Betriebssequenz der Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13 und 14 sind
Graphen, die eine Verarbeitungssequenz des Flussdiagramms von 12 illustrieren;
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15 ist ein Blockdiagramm einer Gesamt-Systemanordnung
einer Vorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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16 bis 18 sind
Flussdiagramme einer Betriebssequenz der Vorrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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19 und 20 sind
Graphen, die eine Verarbeitungssequenz des Flussdiagramms von 17 und 18 illustrieren;
und
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21 ist eine Ansicht einer anderen Abgasreinigungsvorrichtung,
welche einen Kohlenwasserstoff-Adsorbenten aufweist.
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Beste Form der Ausführung der
Erfindung:
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Eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben. 1 ist
ein Blockdiagramm einer Gesamt-Systemanordnung einer Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung. In 1 zieht ein Motor (ein Verbrennungsmotor) 1,
der zum Beispiel an einem Kraftfahrzeug oder einem Hybridfahrzeug
angebracht ist, ein Gemisch von Kraftstoff und Luft aus einem Einlassrohr 4 ein,
welches ein Drosselventil 2 und eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 2,
wie bei einem üblichen
Motor, aufweist, verbrennt das Gemisch und erzeugt ein Abgas, welche in
ein Abgasrohr (Abgasdurchgang) 5 abgelassen wird. Ein Katalysator 6 und
eine Abgasreinigungsvorrichtung 8, welche einen Kohlenwasserstoff-Adsorbenten 7 enthält (im Folgenden
als "HC-Adsorbent 7" bezeichnet) sind
nacheinander stromabwärts
angeordnet und an dem Abgasrohr 5 angebracht, um das von
dem Motor 1 abgegebene Abgas zu reinigen. Ein Abschnitt
des Abgasrohrs 5, welcher stromaufwärts des Katalysators 6 verläuft, und
ein Abschnitt des Abgasrohrs 5, welcher stromabwärts des
Katalysators 6 verläuft,
werden jeweils als ein stromaufwärtiges
Abgasrohr 5a und ein stromabwärtiges Abgasrohr 5b bezeichnet.
Das stromabwärtige
Abgasrohr 5b weist ein stromabwärtiges Ende auf, welches in
die Umgebung geöffnet
ist. Falls notwendig, können
stromabwärts
der Abgasreinigungsvorrichtung 8 ein von dem Katalysator 6 separater
Katalysator und ein Auspufftopf (Schalldämpfer) oder dergleichen an
das stromabwärtige
Abgasrohr 5b angeschlossen sein.
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Der
Katalysator 6 umfasst einen Dreiwegekatalysator (nicht
gezeigt). Der Katalysator 6 reinigt mittels Oxidations-
und Reduktionsreaktionen Gaskomponenten, umfassend Stickstoffoxid
(NOx), Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO), usw., welche
in dem von dem Motor 1 abgegebenen Abgas enthalten sind
und von dem stromaufwärtigen
Abgasrohr 5a in den Katalysator 6 zugeführt werden.
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Die
Abgasreinigungsvorrichtung 8 weist ein im Wesentlichen
zylinderförmiges
Gehäuse 9 auf, das
an dem stromabwärtigen
Abgasrohr 5b in einer abdeckenden Beziehung zu der Außenumfangsfläche derselben
angebracht ist. Das stromabwärtige Abgasrohr 5b erstreckt
sich mittig durch das Gehäuse 9.
Ein röhrenförmiger Raum 10,
welcher zwischen der Innenumfangsfläche des Gehäuses 9 und der Außenumfangsfläche des
stromabwärtigen
Abgasrohrs 5b definiert ist, dient als ein Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 zum
Abzweigen des Abgases von dem stromabwärtigen Abgasrohr 5b.
Der HC-Adsorbent 7 ist in dem Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 angebracht.
Der HC-Adsorbent 12 ist aus einem auf Zeolith basierenden
Material hergestellt und dient dazu, in dem von dem Motor 1 in
einer Anfangsphase des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 abgegebenen
Abgas enthaltenes HC zu adsorbieren.
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Der
Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 der Abgasreinigungsvorrichtung 8,
welcher den HC-Adsorbenten 7 aufweist, steht mit dem Inneren
des stromabwärtigen
Abgasrohrs 5b über
eine Mehrzahl von Belüftungslöchern 11 in
Verbindung, welche in dem stromabwärtigen Abgasrohr 5b innerhalb
des Gehäuses 9 stromabwärts des
HC-Adsorbenten 7 definiert sind. Der Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 steht
ebenfalls mit dem stromabwärtigen
Abgasrohr 5b über
ein Verbindungsrohr 12 in Verbindung, welches von dem Gehäuse 9 stromabwärts des
HC-Adsorbenten 7 verläuft,
und ist dadurch an das stromabwärtige
Abgasrohr 5b angeschlossen. Ferner ist der Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 an
das Einlassrohr 4 stromabwärts des Drosselventils 2 durch
einen AGR-(Abgasrezirkulations-) Durchgang 13 ange schlossen,
welcher von dem Gehäuse 9 stromabwärts des
HC-Adsorbenten 7 aus verläuft.
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Der
AGR-Durchgang 13 dient dazu, unter vorgegebenen Bedingungen
während
des Betriebs des Motors 1 das Abgas zu dem Einlassrohr 4 zurückzuführen, um
unverbranntes Gas in dem Abgas zu verbrennen. Ein An/Aus-Ventil (Magnet-betriebenes
Ventil) 14 ist in dem AGR-Durchgang 13 angebracht,
um den AGR-Durchgang 13 selektiv zu öffnen und zu schließen.
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Das
stromabwärtige
Abgasrohr 5b und das Verbindungsrohr 12 sind miteinander
an einer Verbindungsstelle A verbunden, an der ein Richtungssteuerventil 15 angeordnet
ist, um entweder den Abschnitt des stromabwärtigen Abgasrohrs 5b,
der stromaufwärts
der Verbindungsstelle A verläuft,
oder den Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 an die Umgebung zu
entlüften.
Das Richtungssteuerventil 15 kann durch einen (nicht gezeigten)
Aktuator in seiner Winkelstellung zwischen einer Position mit einer durchgezogenen
Linie und einer Position mit einer gestrichelten Linie in 1 bewegt
werden. Wenn das Richtungssteuerventil 15 in die Position
der durchgezogenen Linie betätigt
wird, schirmt es den Abschnitt des stromabwärtigen Abgasrohrs 5b,
welcher stromaufwärts
der Verbindungsstelle A verläuft, von
der Umgebung ab, und entlüftet
gleichzeitig den Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 an die Umgebung. Wenn
andererseits das Richtungssteuerventil 15 in die Position
der gestrichelten Linie betätigt
wird, entlüftet
es das stromabwärtige
Abgasrohr 5b an die Umgebung und schirmt den Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 von
der Umgebung ab.
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Die
Vorrichtung weist ebenfalls, zusätzlich
zu den obigen mechanischen Strukturen, die folgenden Komponenten
zum Steuern/Regeln des Betriebs des Motors 1 und zum Überwachen
eines Zustands des HC-Adsorbenten 7 auf. Insbesondere weist
die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform eine
Steuer-/Regelvorrichtung 16 (im Folgenden als "ECU 16" bezeichnet) zum
Steuern/Regeln des Betriebs des Motors 1 (einschließlich des
Betriebs des An/Aus-Ventils 14 in dem AGR-Durchgang 13 und des
Rich tungssteuerventils 15), eine Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 zum
Durchführen
einer Verarbeitungssequenz, um einen verschlechterten Zustands des
HC-Adsorbenten 7 als einen Zustand des HC-Adsorbenten 7 zu
bewerten, eine Verschlechterungsanzeigeeinrichtung 18 zum
Anzeigen, dass ein verschlechterter Zustand bewertet wurde, und
einen Feuchtigkeitssensor 19 auf, der an dem Gehäuse 9 stromabwärts des
HC-Adsorbenten 7a angebracht ist, um die Feuchtigkeit des
Abgases stromabwärts
des HC-Adsorbenten 7 zu erfassen. Die ECU 16 und
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 sind durch
einen Mikrocomputer oder dergleichen implementiert. Die Verschlechterungsanzeigeeinrichtung 18 umfasst
eine Lampe, einen Summer oder eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen von
Zeichen, eines graphischen Bildes, usw.. Die Teile, die in 1 durch
die Bezugszeichen 23, 24 angezeigt sind, sind
Sensoren, welche bei einer zweiten Ausführungsform verwendet werden,
welche später
beschrieben werden wird, und welche Teile bei der vorliegenden Ausführungsform
weggelassen werden können.
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Der
Feuchtigkeitssensor 19 weist einen Feuchtigkeitsmessfühler (nicht
gezeigt) auf, der aus einem porösen
Material aus Aluminiumoxid, Titandioxid, oder dergleichen hergestellt
ist, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit der Feuchtigkeit (relativen
Feuchtigkeit) des Abgases ändert,
dem der Feuchtigkeitssensor 19 ausgesetzt ist. Wenn der Feuchtigkeitssensor 19 von
der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 mit Strom
versorgt wird, erzeugt der Feuchtigkeitssensor 19 eine
Ausgabespannung VRHUM, welche proportional zu dem elektrischen Widerstand
des Feuchtigkeitsmessfühlers ist,
in Abhängigkeit
von der Feuchtigkeit (relativen Feuchtigkeit) des Abgases, wie in 2 gezeigt.
Die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 fällt im Wesentlichen
linear ab, wenn die Feuchtigkeit ansteigt. Daher weist die Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 einen negativen Feuchtigkeitskoeffizienten
auf, d. h. sie fälls, wenn
die Feuchtigkeit (relative Feuchtigkeit) des Abgases ansteigt. Die
Bezugszeichen VFHUM in Klammern an der vertikalen Achse in 2 beziehen
sich auf eine Ausgabespannung, welche bei einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, welche später beschrieben
werden wird.
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Wie
in 3 gezeigt, ist der Feuchtigkeitssensor 19 an
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 durch zwei
Anschlüsse 20a, 20b angeschlossen.
Der Anschluss 20a, welcher sich näher an dem Feuchtigkeitssensor 19 befindet,
weist ein Widerstandselement 21 auf, welches ein Haltemittel
für charakteristische
Daten dient. Das Widerstandselement 21 weist einen Widerstand
auf, welcher von den Charakteristiken abhängt, die für jede einzelne Einheit des
Feuchtigkeitssensors 19 tatsächlich gemessen sind. Das Widerstandselement 21 (im
Folgenden als "Kennwiderstandselement 21" bezeichnet) ist
zusammen mit dem Feuchtigkeitssensor 19 an die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 elektrisch
angeschlossen, wenn der Anschluss 20a, der näher an dem
Feuchtigkeitssensor 19 liegt, an den Anschluss 20b,
der näher
an der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 liegt,
angeschlossen wird. Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 weist
eine Widerstandserfassungsschaltung 22 zum Erfassen des
Widerstands des Kennwiderstandselements 21 auf, d. h. zum
Erzeugen einer Spannung, die einen Kennwert aufweist, der von dem
Widerstand des Kennwiderstandselements 21 abhängt. Die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 erkennt die Charakteristiken
des verwendeten Feuchtigkeitssensors 19 auf Grundlage des
Widerstands des Kennwiderstandselements 21, welcher durch
die Widerstandserfassungsschaltung 22 erfasst wird, und
stellt einen Parameter in Bezug auf die Bewertung eines verschlechterten
Zustands des HC-Adsorbenten 7 ein, der später detailliert
beschrieben werden wird. Das Bezugszeichen 25, das in 3 in Klammern
gezeigt ist, bezieht sich auf einen Feuchtigkeitssensor bei der
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, welche später beschrieben werden wird.
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Der
ECU 16 werden die erfassten Daten der Drehzahl NE des Motors 1,
der Motortemperatur TW desselben (insbesondere der Temperatur des
Kühlmittels
des Motors 1), usw., von nicht dargestellten Sensoren zugeführt, und weiterhin
ein Betriebs-Startanweisungssignal und ein Betriebs-Stoppanweisungssignal
für den
Motor 1 von einem nicht dargestellten Betriebsschalter.
Die ECU 16 steuert/regelt dann den Betrieb des Motors 1 auf
Grundlage der erfassten Daten und der zu ihr zugeführten Anweisungssignale,
entsprechend einem vorbestimmten Steuer-/Regelprogramm. Insbesondere
steuert/regelt die ECU 16 die Öffnung des Drosselventils 2 mit einem
Aktuator (nicht gezeigt), steuert/regelt die Menge von Kraftstoff,
die durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 3 eingespritzt
wird, steuert/regelt eine Zündung
(nicht gezeigt), steuert/regelt das Anlassen des Motors 1 mit
einem Anlassermotor (nicht gezeigt), steuert/regelt das An/Aus-Ventil 14,
das in dem AGR-Durchgang 13 angebracht ist, und steuert/regelt
den Betrieb des Richtungssteuerventils 15.
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Der
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 werden die Ausgabespannung
(ein Signal, das eine erfasste relative Feuchtigkeit anzeigt) von dem
Feuchtigkeitssensor 19, erfasste Daten des Widerstands
des Kennwiderstandselements 21, das die Charakteristiken
des Feuchtigkeitssensors 19 repräsentiert, und Daten der Motortemperatur
TW des Motors 1 von der ECU 16 zugeführt. Die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 21 bewertet (erfasst)
einen verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 der
Abgasreinigungsvorrichtung 8 auf Grundlage der zugeführten Daten
gemäß einem
vorbestimmten Programm, wie später
beschrieben wird. Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bewertet
einen verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 17 entweder
als einen Zustand, bei dem dieser zu dem Ausmaß verschlechtert ist, dass
er ersetzt werden muss (ein derartiger verschlechterter Zustand
wird im Folgenden als "Zustand
fortschreitender Verschlechterung" bezeichnet), oder als einen Zustand,
in dem er nicht bis zu dem Zustand fortschreitender Verschlechterung
verschlechtert ist (ein derartiger Zustand wird im Folgenden als "nicht verschlechterter
Zustand" bezeichnet).
Wenn die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 urteilt, dass
der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 12 sich
in dem Zustand fortschreitender Verschlechterung befindet, dann
steuert/regelt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die Verschlechterungs anzeigeeinrichtung 18,
um den verschlechterten Zustand, wie derart bewertet, anzuzeigen.
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Die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 kann verschiedene
Daten mit der ECU 16 austauschen, und kann der ECU 16 Daten
geben, die sich auf ein Verfahren der Bewertung eines verschlechterten
Zustands des HC-Adsorbenten 7 beziehen,
z. B. Daten, die anzeigen, ob die Adsorption von Feuchtigkeit durch
den HC-Adsorbenten 7 gesättigt ist oder nicht. Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 funktioniert
als ein Erfassungsmittel für
eine charakteristische Änderung,
ein Kompensationsmittel für
eine charakteristische Änderung
und ein Erzeugungsmittel für
integrierte Feuchtigkeitsmengendaten.
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Der
Betrieb der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
insbesondere zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7,
wird unten detailliert beschrieben.
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Wenn
der Betriebsschalter (nicht gezeigt) angeschaltet wird, um den Betrieb
des Motors 1 zu starten, werden die ECU 16 und
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 aktiviert.
Die ECU 16 betreibt das Richtungssteuerventil 15,
um es mit dem nicht dargestellten Motor in die Position der durchgezogenen
Linie in 1 zu bewegen. Das stromabwärtige Abgasrohr 5b ist
an der Verbindungsstelle A abgeschirmt, und der Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 der
Abgasreinigungsvorrichtung 8 wird an die Umgebung entlüftet. Die
ECU 16 lässt
dann den Motor 1 mit dem Anlassermotor (nicht gezeigt)
an, um die Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 1 zu
drehen. Die ECU 16 steuert/regelt dann die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 3,
um den Kraftstoff zu dem Motor 1 zuzuführen, und steuert/regelt die
Zündung
(nicht gezeigt), um den Betrieb des Motors 1 zu starten.
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Wenn
der Motor 1 angelassen wird, gibt er Abgas ab, das durch
das stromaufwärtige
Abgasrohr 5a, den Katalysator 6, den stromaufwärtigen Abschnitt
des stromabwärtigen
Abgasrohrs 5b (der sich von dem Katalysator 6 bis
zu den Entlüftungslöchern 11 erstreckt),
den Nebenzweig-Abgasdurchgang 10, den HC-Adsorbenten 7,
das Verbindungsrohr 12 und den stromabwärtigen Abschnitt des stromabwärtigen Abgasrohrs 5b (der
sich stromabwärts
des Richtungssteuerventils 15 erstreckt) in die Umgebung
abgelassen wird. Zu diesem Zeitpunkt werden, während das Abgas durch den HC-Adsorbenten 7 in
dem Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 tritt, Kohlenwasserstoffe
(HCs) in dem Abgas von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbiert.
Daher wird, selbst wenn der Katalysator 6 nicht ausreichend
aktiviert ist, wie beispielsweise, wenn der Motor 1 bei
einer niedrigen Temperatur angelassen wird, verhindert dass die HCs
in die Umgebung abgelassen werden. Gleichzeitig adsorbiert der HC-Adsorbent 7 Feuchtigkeit
in dem Abgas, sowie die HCs in dem Abgas.
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Wenn
der Katalysator 6 ausreichend aktiviert ist, indem er von
dem Abgas erwärmt
ist, wird das Richtungssteuerventil 15 in die Position
der gestrichelten Linie in 1 bewegt,
wodurch das stromabwärtige
Abgasrohr 5b an die Umgebung entlüftet wird, und der Nebenzweig-Abgasdurchgang 10 der Abgasreinigungsvorrichtung 8 von
der Umgebung abgeschirmt wird. Die ECU 16 öffnet das An/Aus-Ventil 14 in
dem AGR-Durchgang 13 unter vorbestimmten Betriebsbedingungen
des Motors 1. Zu diesem Zeitpunkt strömen HCs, die von dem HC-Adsorbenten 7 freigegeben
werden, nachdem der HC-Adsorbent 7 durch
das Abgas erwärmt
ist, durch den AGR-Durchgang 13 in das Einlassrohr 4, und
werden dann in dem Motor 1 verbrannt.
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Nachdem
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 aktiviert
ist, führt
sie eine in 4 gezeigte Verarbeitungssequenz
durch. Das in 4 gezeigte Verfahren wird nur
dann durchgeführt,
wenn der Motor 1 angelassen wird.
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Die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bestimmt den
Wert eines Flags F/HCPG in Schritt 1, Das Flag F/HCPG ist "1", wenn die Freigabe von von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbierten
HCs bei einem vorherigen Betrieb des Motors 1 beendet ist,
und "0", wenn es nicht beendet
ist. Das Flag F/HCPG wird von der ECU gesetzt, während der Motor 1 in
Betrieb ist. Wenn die Temperatur des HC-Adsorbenten 7 größer als
eine Temperatur, bei der von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbierte
HCs freigegeben werden, oder gleich dieser ist, bestimmt die ECU 16 einen
integrierten Wert der Gasmenge, welche durch den AGR-Durchgang 13 geströmt ist,
wenn das An/Aus-Ventil 14 in dem AGR-Durchgang 13 geöffnet ist.
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Wenn
der bestimmte integrierte Wert größer als ein vorbestimmter Wert
oder gleich diesem wird, dann urteilt die ECU 16, dass
die Freigabe von von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbierten
HCs beendet ist (zu diesem Zeitpunkt ist die Freigabe von von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbierter
Feuchtigkeit ebenfalls beendet). Die ECU 16 setzt dann
das Flag F/HCPG auf "1". Wenn der bestimmte
integrierte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, dann setzt die
ECU 16 das Flag F/HCPG auf "0".
Das Flag F/HCPG ist in einem nichtflüchtigen Speicher, wie beispielsweise
einem EEPROM oder dergleichen (nicht gezeigt) gespeichert, wenn
der Motor 1 ausgeschaltet ist, so dass das Flag F/HCPG
nicht verlorengeht, wenn der Motor 1 nicht in Betrieb ist.
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Wenn
in Schritt 1 F/HCPG = 0 ist, dann setzt, da die Freigabe
von HCs und Feuchtigkeit von dem HC-Adsorbenten 12 bei
dem vorherigen Betrieb des Motors 1 nicht beendet ist,
d. h. der HC-Adsorbent 7 bei dem derzeitigen Betrieb des
Motors 1 bereits Feuchtigkeit adsorbiert hat, die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 ein
Flag F/MCND auf "0" in Schritt 10,
und beendet die in 4 gezeigte Betriebssequenz.
Wenn das Flag F/MCND auf "0" gesetzt ist, dann
bedeutet dies, dass die Vorrichtung sich in einem Zustand befindet,
der zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 nicht
geeignet ist, oder dass das derzeitige Verfahren zum Bewerten des
verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 bereits
beendet ist. Wenn das Flag F/MCND auf "1" gesetzt
ist, dann bedeutet dies, dass sich die Vorrichtung in einem Zustand
befindet, um einen verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 zu
bewerten.
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Wenn
in Schritt 1 F/HCPG = 1 ist, dann erhält die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 2 von
der ECU 16 erfasste Daten welche die derzeitige Motortemperatur
TW (im Folgenden als "Anfangs-Motortemperatur
TW" bezeichnet)
des Motors 1 repräsentieren,
als Daten, die die Temperatur des HC-Adsorbenten 7 zu Beginn
des Betriebs des Motors 1 repräsentieren. Wenn die Vorrichtung
einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des HC-Adsorbenten 7 oder
eines nahegelegenen Bereichs aufweist, dann können die obigen Daten von dem
Temperatursensor erfasst werden.
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Danach
bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 3, ob die Motortemperatur TW sich in einem vorbestimmten
Bereich befindet (TWL ≤ TW ≤ THW) oder
nicht. Wenn sich die Motortemperatur TW nicht in dem vorbestimmten
Bereich befindet, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass sich die Vorrichtung nicht in einem Zustand befindet, in dem
sie den verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 ausreichend
bewerten kann, und setzt in Schritt 4 das Flag F/MCND auf "0" und beendet dann die in 4 gezeigte
Betriebssequenz. Dies liegt daran, dass der verschlechterte Zustand
des HC-Adsorbenten 7 nicht ausreichend bewertet werden
kann, wenn die Temperatur des HC-Adsorbenten 7 übermäßig niedrig
ist (z. B. 0°C
oder niedriger), oder wenn die Temperatur des HC-Adsorbenten 7 übermäßig hoch
ist (z. B. 50°C
oder höher).
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Zusätzlich zum
Bestimmen der Bedingungen in Schritt 1 und Schritt 3,
kann die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bestimmen,
ob ein Halten der Temperatur vor dem Beginn des derzeitigen Betriebs
des Motors 1 beendet worden ist oder nicht. Insbesondere
kann die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bestimmen,
ob die Temperatur des Motors 1 und seines Abgassystems
(der Abgasreinigungsvorrichtung 8 usw.) auf eine Temperatur gefallen
ist (konstante Temperatur), welche ungefähr gleich der Umgebungstemperatur
ist, nachdem der vorherige Betrieb des Motors 1 angehalten
ist. Das Beenden des Haltens der Temperatur kann basierend darauf
bestimmt werden, ob die Zeitspanne, welche verstrichen ist, nachdem der
Motor 1 angehalten worden ist, eine vorbestimmte Zeitspanne
(z. B. vier Stunden) oder mehr ist, oder ob die Motortemperatur
TW des Motors 1 im Wesentlichen zu der Umgebungstemperatur
konvergiert ist. Wenn beurteilt wird, dass ein Halten der Temperatur
nicht beendet ist, dann kann die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 urteilen,
dass sich die Vorrichtung nicht in einem Zustand befindet, in dem
sie den verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 ausreichend bewerten
kann, und kann das Flag F/MCND auf "0" setzen.
Dies liegt daran, dass, wenn das Halten der Temperatur nicht beendet
ist, die Feuchtigkeit (relative Feuchtigkeit) in der Nähe des HC-Adsorbenten und
die Fähigkeit
des HC-Adsorbenten 7. Feuchtigkeit zu adsorbieren, dazu
neigen, aufgrund der verbleibenden Wärme des Motors 1 und
des HC-Adsorbenten 7 instabil zu sein.
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Wenn
bei der vorliegenden Ausführungsform die
Anfangs-Motortemperatur TW sich in Schritt 3 in dem obigen
vorbestimmten Bereich befindet, dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 4 den Wert des Flags F/MCND auf "1", um das Verfahren zum Bewerten des
verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 durchzuführen. Wenn
bestimmt ist, ob ein Halten der Temperatur beendet ist oder nicht,
dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den
Wert des Flags F/MCND auf "1", wenn das Halten
der Temperatur beendet ist, und zusätzlich die Bedingungen von Schritt 1 und
Schritt 3 erfüllt
sind.
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Danach
erhält
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 5 derzeitige
Daten der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 (erfasste
Daten der relativen Feuchtigkeit) von dem Feuchtigkeitssensor 19,
und erhält
ebenfalls Daten des Widerstands LBLR des Kennwiderstandselements 21 durch
die Widerstandserfassungsschaltung 22.
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Die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 speichert dann
in Schritt 6 den derzeitigen Wert der Ausgabespannung VRHUM
des Feuchtigkeitssensors 19, den sie in Schritt 5 erhalten
hat, als den Anfangswert eines Parameters VRHUM/MAX (im Folgenden
als "Parameter maximaler
Ausgabe VR HUM/MAX" bezeichnet),
der den letzten Wert eines maximalen Werts der Ausgabespannung VRHUM
des Feuchtigkeitssensors 19 repräsentiert, und als der Anfangswert
eines Parameters VRHUM/PRE (im Folgenden als "Parameter der vorherigen Ausgabe VRHUM/PRE" bezeichnet), der
einen vorherigen Wert der Ausgabespannung VRHUM (einen vorherigen
Wert in jeder Zykluszeit der in 6 gezeigten Verarbeitungssequenz
der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17) repräsentiert.
Da die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
einen negativen Feuchtigkeitskoeffizienten aufweist, wie oben beschrieben,
entspricht der maximale Wert der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 dem
minimalen Wert der relativen Feuchtigkeit (der relativen Feuchtigkeit,
die von der Ausgabespannung VRHUM auf Grundlage der in 2 gezeigten
Charakteristiken erfasst ist), die von dem Feuchtigkeitssensor 19 erfasst
ist.
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Dann
bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 7 einen Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert
TRSTMDT, mit dem bestimmt wird, ob der HC-Adsorbent sich in dem Zustand
fortschreitender Verschlechterung oder dem nicht verschlechterten
Zustand befindet, aus den erfassten Daten der Anfangs-Motortemperatur
TW, die in Schritt 2 erhalten ist, gemäß einer Tabelle vorbestimmter
Daten, wie durch die Kurve mit durchgezogener Linie in 5 angezeigt.
Der Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT entspricht
der maximalen Feuchtigkeitsmenge, die von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbiert
werden kann. Wenn die anfängliche
Feuchtigkeit des HC-Adsorbenten 7 niedriger ist, ist die
maximale Feuchtigkeitsmenge, welche von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbiert
werden kann, und damit die maximale Menge von HCs, die von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbiert werden
können,
größer. Die
Datentabelle, wie durch die Kurve mit durchgezogener Linie in 5 angezeigt,
wird durch Experimente oder dergleichen derart bestimmt, dass der
Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT größer ist,
wenn die Anfangs-Motortemperatur TW des Motors 1 niedriger ist.
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wird die Zeitspanne, die nach dem Anlassen des Motors 1 verstri chen
ist, verwendet, um die Gesamt-Feuchtigkeitsmenge zu erfassen, die
von den HC-Adsorbenten 7 nach dem Anlassen des Motors 1 adsorbiert worden
ist. Daher ist der Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT
ein Schwellenwert bezogen auf die Zeitspanne, die nach dem Anlassen des
Motors 1 verstrichen ist. Ein Graph, wie durch die Kurve
mit gestrichelter Linie in 5 angezeigt,
bezieht sich auf die dritte Ausführungsform,
welche später
beschrieben werden wird.
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Dann
setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 8 die Werte von Parametern TM/SH, TMV/TSH und VRHUM/INI
zum Kompensieren des Effekts von Variationen der Charakteristiken
einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19 bei dem
Verfahren, wie später
beschrieben werden wird, zum Bewerten des verschlechterten Zustands
des HC-Adsorbenten 7, von den erfassten Daten des Widerstands
LBLR des Kennwiderstandselements 21, welche in Schritt 5 erhalten
worden sind. Diese Parameter TM/SH, TMV/TSH und VRHUM/INI, deren
Bedeutungen später
beschrieben werden, werden von den erfassten Daten des Widerstands
LBLR des Kennwiderstandselements 21 auf Grundlage von vorbestimmten
Datentabellen, die diesen jeweils entsprechen, bestimmt.
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Dann
initialisiert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 9 den Wert eines Zeitzählers TM (hochzählender
Zeitzähler),
der eine Zeitspanne misst, die seit dem Anlassen des Motors 1 verstrichen
ist, auf "0", und initialisiert
weiterhin ein Flag F/RST, das später
beschrieben werden wird, auf "0". Danach ist die
in 4 gezeigte Verarbeitungssequenz beendet.
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Nachdem
die in 4 gezeigte Verarbeitungssequenz
durchgeführt
worden ist, wenn der Motor 1 angelassen wird, führt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 eine in 6 gezeigte
Verarbeitungssequenz in einer gegebenen Zykluszeit durch, um den
verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 zu bewerten.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
wird die in 6 gezeigte Verarbeitungssequenz
durchgeführt,
während
der Motor 1 im Leerlauf läuft, unmittelbar, nachdem der
Motor 1 angelassen worden ist.
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Bevor
die in 6 gezeigte Verarbeitungssequenz
im Einzelnen beschrieben wird, werden unten zunächst ein Grundkonzept des zeitabhängigen Übergangs
der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
nachdem der Motor 1 angelassen worden ist, und ein Verfahren
zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform beschrieben.
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Wenn
der Motor 1 angelassen wird, gibt er ein Abgas ab, das
durch das Abgassystem stromabwärts
des Motors 1 zu dem HC-Adsorbenten 7 zugeführt wird.
Da zu diesem Zeitpunkt das Abgassystem des Motors 1 und
der HC-Adsorbent 7 Temperaturen aufweisen, die kleiner
als der Taupunkt von Feuchtigkeit in dem Abgas oder gleich diesem
sind, ist die relative Feuchtigkeit des Abgases stromaufwärts des HC-Adsorbenten 7 eine
im Wesentlichen konstante, relativ hohe Feuchtigkeit (etwa 100%).
Wenn das Abgas zu dem HC-Adsorbenten 7 zugeführt wird,
werden Feuchtigkeit und HCs in dem Abgas von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbiert.
Daher ist die relative Feuchtigkeit des Abgases an der Position
des Feuchtigkeitssensors 19 stromabwärts des HC-Adsorbenten 7 relativ
niedrig, und die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 ist
eine Spannung mit einem relativ hohen Pegel.
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Obwohl
sich zu diesem Zeitpunkt die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 stromabwärts des
HC-Adsorbenten 7 aufgrund des Effekts von Störungen etwas ändert, weist
sie unmittelbar, nachdem der Motor 1 angelassen ist, allgemein
einen hohen, konstanten Pegel auf, wie zum Beispiel durch die Kurve
a mit durchgezogener Linie in 7 angezeigt
(die relative Feuchtigkeit des Abgases an der Position des Feuchtigkeitssensors 19 weist
allgemein einen konstanten, niedrigen Pegel auf).
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Wenn
die Adsorption von Feuchtigkeit durch den HC-Adsorbenten 7 fortschreitet,
bis dieser gesättigt
wird (wobei die Adsorption von HCs durch den HC-Adsorbenten 7 ebenfalls
gesättigt
wird), adsorbiert der HC-Adsorbent 7 keine Feuchtigkeit
mehr. Daher steigt die relative Feuchtigkeit stromabwärts des
HC-Adsorbenten 7 monoton zu einem in dem Abgas enthaltenen
hohen Feuchtigkeitspegel an, d. h. zu der relativen Feuchtigkeit
des Abgases stromaufwärts
des HC-Adsorbenten 7. Daher ändert sich die relative Feuchtigkeit
zu einer Tendenz, monoton von einem niedrigen Feuchtigkeitspegel
zu einem hohen Feuchtigkeitspegel anzusteigen. Daher ändert sich die
Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu einer
Tendenz, von einem hohen Spannungspegel monoton zu einem niedrigen
Spannungspegel zu fallen, welcher der in dem Abgas enthaltenen relativen
(im Wesentlichen konstanten) Feuchtigkeit entspricht.
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Die
integrierte Feuchtigkeitsmenge, die dem HC-Adsorbenten 7 zugeführt wird,
nachdem der Motor 1 angelassen worden ist, bis zu dem Zeitpunkt (Änderungszeitpunkt),
zu dem sich die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 16 von einem
hohen Spannungspegel zu der Tendenz ändert, monoton zu fallen, d.
h. bis zur Adsorption von Feuchtigkeit durch den HC-Adsorbenten 7,
hängt zum
Beispiel von der Zeitspanne ab, welche seit dem Anlassen des Motors 1 verstrichen
ist (im Folgenden als "verstrichene
Motorbetriebszeit" bezeichnet), während der
Motor im Leerlauf läuft.
Wenn der HC-Adsorbent 7 weiter verschlechtert ist, sind
die Mengen an Feuchtigkeit und HCs, die von dem HC-Adsorbenten adsorbiert
werden können,
verringert. Daher wird der Zeitpunkt (Änderungszeitpunkt), zu dem
sich die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 16 zu
der Tendenz ändert,
monoton zu fallen, nachdem der Motor 1 angelassen worden
ist, früher,
wenn der HC-Adsorbent 7 weiter verschlechtert ist.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird
grundsätzlich
der Änderungszeitpunkt
(Zeit t1 in 7), zu dem sich die Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 von dem hohen Spannungspegel
zu der Tendenz ändert,
monoton zu fallen, nachdem der Motor 1 angelassen worden
ist, erfasst, und eine verstrichene Motorbetriebszeit TMTRS/PM zu
diesem Änderungszeitpunkt
wird als ein Grundparameter erhalten, der den verschlechterten Zustand
des HC-Adsorbenten 7 repräsentiert. Der Grundparameter
wird dann mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen, um den
verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 zu bewerten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
dient die verstrichene Motorbetriebszeit als Daten, die die integrierte Feuchtigkeitsmenge
repräsentieren,
die von dem Abgas zu dem HC-Adsorbenten 7 zugeführt ist,
nachdem der Motor 1 angelassen worden ist.
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Der
obige Übergang
der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 ist
ebenfalls durch charakteristische Änderungen des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund
einer Alterung desselben beeinflusst. Die Kurve mit durchgezogener
Linie in 7 repräsentiert die Charakteristiken
des Feuchtigkeitssensors 19, wenn er brandneu ist. Wenn
der Feuchtigkeitssensor 19 aufgrund der Verschlechterung
desselben charakteristische Änderungen
erleidet, zeigt die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 Übergangscharakteristiken,
nachdem der Motor 1 angelassen worden ist, wie sie zum Beispiel
durch die Kurve b mit gestrichelter Linie in 7 gezeigt
sind. Insbesondere, wenn der Feuchtigkeitssensor aufgrund einer
Verschlechterung desselben charakteristische Änderungen erleidet, ist der Änderungszeitpunkt
(Zeit t2 in 7), zu dem sich die Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund der Sättigung
der Adsorption von Feuchtigkeit durch den HC-Adsorbenten 7 zu
der Tendenz ändert,
monoton zu fallen, später,
als wenn der Feuchtigkeitssensor 19 normal ist (wenn der Feuchtigkeitssensor 19 brandneu
ist). Selbst wenn die relative Feuchtigkeit des Abgases an der Position des
Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund der Sättigung des HC-Adsorbenten 7 schließlich dessen
inhärente relative
Feuchtigkeit (im Wesentlichen 100%) wird, hat die Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 einen Pegel, der größer ist,
als wenn der Feuchtigkeitssensor 19 normal ist. Daher erfährt die
Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 einen
Versatz. Obwohl der Änderungszeitpunkt,
zu dem sich die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu
der Tendenz, monoton zu fallen, ändert,
von dem verschlechterten Zustand des Feuchtigkeitssensors 19 beeinflusst wird, ändert sich
die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu
dem Zeitpunkt, zu dem die relative Feuchtigkeit des Abgases an der
Position des Feuchtigkeitssensors 19 dessen inhärente relative
Feuchtigkeit wird (im Wesentlichen 100%) grundsätzlich nur aufgrund der charakteristischen Änderungen
des Feuchtigkeitssensors 19.
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Die Übergangscharakteristiken
der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 erleiden
ebenfalls leichte Variationen aufgrund von Variationen der Ansprechcharakteristiken
von unterschiedlichen einzelnen Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19,
selbst wenn diese um das gleiche Ausmaß verschlechtert sind. Zum
Beispiel erleidet die Zeitspanne (Zeit TMVR/TSH in 7),
die benötigt wird,
bis die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 eine
Spannung mit einem niedrigen Pegel oder eine Spannung in deren Nähe erreicht,
welche der inhärenten
relativen Feuchtigkeit des Abgases, nachdem der HC-Adsorbent 7 gesättigt ist,
entspricht, leichte Variationen zwischen unterschiedlichen Einheiten
des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund von Variationen der
Ansprechcharakteristiken dieser unterschiedlichen einzelnen Einheiten
des Feuchtigkeitssensors 19, selbst wenn sie brandneu sind.
Ferner erleidet die Ausgabespannung VRHUM (VRHUM/INI in 7)
des Feuchtigkeitssensors 19, wenn die relative Feuchtigkeit
des Abgases an der Position des Feuchtigkeitssensors 19 eine
im Wesentlichen konstante, inhärente
Feuchtigkeit ist, ebenfalls leichte Variationen zwischen unterschiedlichen
einzelnen Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund
von Variationen der Schaltungscharakteristiken dieser unterschiedlichen
einzelnen Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19, selbst
wenn diese brandneu sind.
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Bei
dem Verfahren zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
werden die obigen charakteristischen Änderungen des Feuchtigkeitssensors 19 und
Variationen der Charakteristiken unterschiedlicher einzelner Einheiten
des Feuchtigkeitssensors 19 kompensiert.
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Auf
Grundlage des oben beschriebenen Konzepts, wird unten die Verarbeitungssequenz
gemäß dem in 6 gezeigten
Flussdiagramm beschrieben. Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 führt eine
in 6 gezeigte Betriebssequenz in einer vorgegebenen
Zykluszeit durch, nachdem der Motor 1 aktiviert worden
ist. Gemäß der in 6 gezeigten
Betriebssequenz bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 11 den Wert des Flags F/MCND, der in der in 4 gezeigten
Verarbeitungssequenz gesetzt worden ist. Wenn F/MCND = 0 ist, dann
bedeutet dies, dass sich die Vorrichtung in einem Zustand befindet,
der nicht dafür
geeignet ist, um den verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 zu
bewerten, oder dass das derzeitige Verfahren zum Bewerten des verschlechterten
Zustands des HC-Adsorbenten 7 bereits beendet worden ist.
Daher beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die
in 6 gezeigte Verarbeitungssequenz.
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Wenn
F/MCND = 1 ist, dann erhöht
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 12 den
Wert des Zeitzählers
TM zum Messen der verstrichenen Motorbetriebszeit, der in der in 4 gezeigten
Verarbeitungssequenz zu "0" initialisiert worden
ist, wenn der Motor 1 angelassen wird, um einen vorbestimmten
Wert ΔTM
(fester Wert), und bestimmt dann in Schritt 13 den Wert
eines Flags F/RST. Das Flag F/RST ist "1",
wenn die Erfassung des Änderungszeitpunkts
beendet ist, zu dem sich die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 von
dem hohen Spannungspegel zu der Tendenz, monoton zu fallen, ändert, und "0", wenn die Erfassung des Änderungszeitpunkts
nicht beendet ist. Insofern der Wert des Flags F/RST initialisiert wird,
wenn der Motor 1 angelassen wird, ist FRST = 0, unmittelbar
nachdem der Motor 1 angelassen worden ist. Da der Wert
des Zeitzählers
TM die verstrichene Motorbetriebszeit repräsentiert, wird die verstrichene
Motorbetriebszeit im Folgenden mit TM bezeichnet.
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Wenn
in Schritt 13 F/RST = 0 ist, dann erhält die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 14 die
derzeitigen Daten der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
und vergleicht in Schritt 15 den Wert der relativen Feuchtigkeit
VHUMD und den vorherigen Ausgabeparameter VRHUM/PRE miteinander.
Wenn VRHUM > VRHUM/PRE
ist, dann aktualisiert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 16 den Wert des maximalen Ausgabeparameters VRHUM/MAX
mit dem derzeitigen Wert der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
und aktualisiert danach in Schritt 17 den Wert des vorherigen
Ausgabeparameters VRHUM/PRE mit dem derzeitigen Wert der Ausgabespannung
VRHUM. Wenn in Schritt 15 VRHUM ≤ VRHUM/PRE ist, dann aktualisiert
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert
des maximalen Ausgabeparameters VRHUM/MAX nicht, aber aktualisiert
in Schritt 17 den Wert des vorherigen Ausgabeparameters
VRHUM/PRE.
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Gemäß der Verarbeitung
in Schritt 15 bis Schritt 17 wird, nachdem der
Motor 1 angelassen worden ist, der maximale Wert der Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 (der minimale Wert der
relativen Feuchtigkeit, die durch die Ausgabespannung VRHUM repräsentiert
ist) sequentiell erfasst.
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Dann
vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 18 den derzeitigen Wert der Ausgabespannung VRHUM
des Feuchtigkeitssensors 19 mit dem Wert (VRHUM/MAX – VRHUM/JUD),
der durch Subtrahieren eines vorbestimmten Werts VRHUM/JUD von dem
derzeitigen Wert des maximalen Ausgabeparameters erzeugt ist. Wenn
VRHUM ≥ VRHUM/MAX – VRHUM/JUD
ist, dann wird geurteilt, dass der Zeitpunkt der derzeitigen Zykluszeit
nicht der Änderungszeitpunkt
ist, zu dem sich die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu
der Tendenz ändert,
monoton zu fallen (der Zeitpunkt, an dem die Adsorption von Feuchtigkeit
und HCs durch den HC-Adsorbenten 7 gesättigt ist, im Folgenden auch
als "Adsorptions-Sättigungszeitpunkt" bezeichnet), und
die derzeitige Verarbeitungssequenz, die in 6 gezeigt ist,
wird beendet.
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Wenn
in Schritt 18 VRHUM < VRHUM/MAX – VRHUM/JUD
ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass der Zeitpunkt der derzeitigen Zykluszeit der Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
ist (der Zeitpunkt t1 oder t2 in 7), und
vergleicht in Schritt 19 die derzeitige verstrichene Motorbetriebszeit
TM mit dem Wert des Parameters TM/SH (siehe 7), der
in Abhängigkeit
von dem Widerstand LBLR des Kennwiderstandselements 21 gemäß der in 4 gezeigten
Verarbeitungssequenz gesetzt ist. Der Parameter TM/SH zeigt einen oberen
Grenzwert für
die verstrichene Motorbetriebszeit TM zu einem Zeitpunkt an, der
für den
Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
angemessen ist. Da der Parameter TM/SH in Abhängigkeit des Widerstands des Kennwiderstandselements 21 gesetzt
ist, stimmt er mit den individuellen Charakteristiken des Feuchtigkeitssensors 19 überein.
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Wenn
in Schritt 19 TM < TM/SH
ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17, dass
der Zeitpunkt der derzeitigen Zykluszeit ein angemessener Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
ist, und speichert in Schritt 20 die derzeitige verstrichene Motorbetriebszeit
TM als den Wert (Grundwert) eines Verschlechterungsbewertungsparameters
TMTRS/PM zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7.
Da die Erfassung des Adsorptions-Sättigungszeitpunkts in diesem
Fall korrekt beendet ist, setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den
Wert des Flags F/RST in Schritt 21 auf "1",
und beendet die in 6 gezeigte Verarbeitungssequenz.
In diesem Fall ist daher für die
nächste
Zykluszeit in Schritt 13 F/RST = 1, und die Verarbeitung
wird von Schritt 23 an, wie später beschrieben werden wird,
durchgeführt.
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Wenn
in Schritt 19 TM ≥ TM/SH
ist, dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 22, da der Adsorptions-Sättigungszeitpunkt übermäßig spät und für die individuellen
Charakteristiken des Feuchtigkeitssensors 19 unangemessen
liegt, den Wert des Flags F/MCND auf "0", und
beendet die in 6 gezeigte Verarbeitungssequenz.
In diesem Fall ist daher in Schritt 11 von der nächsten Zykluszeit
an F/MCND = 0, und die derzeitige Verarbeitungssequenz, die in 6 gezeigt
ist, wird unmittelbar beendet. Der Zustand, bei dem in Schritt 19 TM ≥ TM/SH ist,
ist grundsätzlich
ein Zustand, in dem es sehr wahrscheinlich ist, dass der Feuchtigkeitssensor 19 eine
Fehlfunktion erleidet, und üblicherweise
ist in diesem Zustand TM < TM/SH.
Daher ist es nicht notwendigerweise erforderlich, dass TM/SH für jede einzelne
Einheit des Feuchtigkeitssensors 19 gesetzt wird, sondern
kann im Hinblick auf Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19 auf
einen vorbestimmten festen Wert gesetzt werden.
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Gemäß der oben
beschriebenen Verarbeitungssequenz wird der Zeitpunkt (der Zeitpunkt
t1 bezogen auf die Kurve a oder der Zeitpunkt t2 bezogen auf die
Kurve b in 7), zu dem die Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 um den vorbestimmten
Wert VRHUM/JUD von dem schließlich
erhaltenen maximalen Wert VRHUM/MAX gefallen ist, nachdem der Motor 1 angelassen
worden ist, als der Adsorptions-Sättigungszeitpunkt erfasst (der Änderungszeitpunkt,
an dem sich die Ausgabespannung VRHUM zu der Tendenz, monoton zu
fallen, ändert),
und die verstrichene Motorbetriebszeit TM (welche der integrierten
Feuchtigkeitsmenge entspricht, die bis zu dem Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
zu dem HC-Adsorbenten 7 zugeführt worden ist) zu dem Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
wird als der Grundwert des Verschlechterungsbewertungsparameters
TMTRS/PM erhalten. Wenn der Parameter TM/SH (siehe 7)
bereitgestellt ist, der den oberen Grenzwert für die verstrichene Motorbetriebszeit TM
zu dem Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
bestimmt, und der Parameter TM/SH in Abhängigkeit des Widerstands des
Kennwiderstandselements 21 gesetzt ist, das den Charakteristiken
einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19 entspricht,
wird verhindert, dass ein unangemessener Verschlechterungsbewertungsparameter
TMTRS/PM erhalten wird, während
charakteristische Variationen zwischen einzelnen Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19 kompensiert
werden.
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Nachdem
der Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM derart erhalten
ist, vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 32,
da in Schritt 13 F/RST = 1 war, die derzeitige verstrichene
Motorbetriebszeit TM mit dem Parameter TMVR/TSH, welcher in Abhängigkeit
des Widerstands des Kennwiderstandselements 21 in der in 4 gezeigten
Verarbeitungssequenz gesetzt worden ist (in Abhängigkeit der Charakteristiken der
einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19). Unter Bezugnahme
auf 7, zeigt der Parameter TMVR/TSH einen Referenzwert
der verstrichenen Motorbetriebszeit TM an, bis die Ausgabespannung VRHUM
des Feuchtigkeitssensors 19 einen Wert (einen im Wesentlichen
konstanten Wert) erreicht, der der inhärenten Feuchtigkeit des Abgases
entspricht, nachdem die Adsorption von Feuchtigkeit und HCs durch
den HC-Adsorbenten 7 gesättigt ist,
wenn der Feuchtigkeitssensor 19 brandneu ist. Da der Parameter
TMVR/TSH in Abhängigkeit
des Widerstands des Kennwiderstandselements 21 gesetzt
worden ist, stimmt er mit den Charakteristiken der einzelnen Einheit
des Feuchtigkeitssensors 19 überein.
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Wenn
in Schritt 23 TM < TMVR/TSH
ist, dann beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die
in 9 gezeigte Verarbeitungssequenz in der derzeitigen
Zykluszeit. Daher wird, bis TM ≥ TMVR/TSH
ist, d. h. bis die verstrichene Motorbetriebszeit den Zeitpunkt
erreicht, der durch den Wert des Parameters TMVR/TSH repräsentiert
ist, die Entscheidung in Schritt 23 in jeder Zykluszeit
der Verarbeitung der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 durchgeführt. Wenn
TM ≥ TMVR/TSH
ist, dann erhält
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 24 die
erfassten Daten der derzeitigen Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
d. h. die Daten der Ausgabespannung VRHUM zu dem Zeitpunkt, zu dem
die verstrichene Motorbetriebszeit TM den Zeitpunkt erreicht, der
durch den Wert des Parameters TMVR/TSH repräsentiert ist. Danach bestimmt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 25 einen Wert
(= VRHUM – VRHUM/INI),
welcher durch Subtrahieren des Werts des in Abhängigkeit des Widerstands des
Kennwiderstandselements 21 (in Abhängigkeit der Charakteristiken
der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19) in der
in 4 gezeigten Verarbeitungssequenz gesetzten Parameters
VRHUM/INI von dem erhaltenen derzeitigen Wert der Ausgabespannung
VRHUM erzeugt ist als einen Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung,
der eine charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors 19 repräsentiert. Die Daten der Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19, die in Schritt 24 erhalten
sind, entsprechen Ausgabedaten zum Erfassen einer charakteristischen Änderung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 7 zeigt der vorbestimmte Wert
VRHUM/INI einen Referenzwert der Ausgabespannung VRHUM zu dem Zeitpunkt
an, zu dem die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 einen
Wert (einen im Wesentlichen konstanten Wert) erreicht, der der inhärenten Feuchtigkeit
des Abgases entspricht, wenn der Feuchtigkeitssensor 19 brandneu
ist. Da der Parameter VRHUM/INI in Abhängigkeit des Widerstands des
Kennwiderstandselements 21 gesetzt worden ist, stimmt er
mit den Charakteristiken der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19 überein.
Wenn daher der Feuchtigkeitssensor 19 brandneu ist (die
Kurve a in 7), ist der Parameter VRHUMCH
der charakteristischen Änderung "0", unabhängig von der einzelnen Einheit
des Feuchtigkeitssensors 19. Wenn der Feuchtigkeitssensor 19 verschlechtert
ist, und sich seine Charakteristiken ändern (die Kurve b in 7), wird
VRHUMCH > 0, wie in 7 gezeigt.
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Nachdem
sie den Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung
bestimmt hat, wie oben beschrieben, bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 26 eine Korrekturgröße COR/TMTRS zum Korrigieren
des Werts des Verschlechterungsbewertungsparameters TMTRS/PM mit
dem Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung, auf Grundlage einer
vorbestimmten Datentabelle, wie in 8 gezeigt.
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Die
Korrekturgröße COR/TMTRS
korrigiert den Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM, indem
sie von dem Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM subtrahiert
wird. Der Wert des Parameters VRHUMCH der charakteristischen Änderung
ist im Wesentlichen "0", wenn der Feuchtigkeitssensor 19 brandneu
oder fast brandneu ist. Wenn allerdings der Feuchtigkeitssensor 19 um ein
gewisses Ausmaß verschlechtert
ist, dann steigt der Wert des Parameters VRHUMCH der charakteristischen Änderung,
wenn der Feuchtigkeitssensor 19 weiter verschlechtert ist.
Wenn, wie oben beschrieben, der Feuchtigkeitssensor 19 verschlechtert ist,
wird der Zeitpunkt (der Änderungszeitpunkt),
an dem die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 beginnt,
aufgrund der Sättigung
der Adsorption von Feuchtigkeit durch den HC-Adsorbenten 7,
monoton zu fallen, später,
als wenn der Feuchtigkeitssensor 19 normal ist (wenn der
Feuchtigkeitssensor 19 brandneu ist). Daher wird der in Schritt 18 erfasste
Adsorptions-Sättigungszeitpunkt später. Demzufolge
wird die in 8 gezeigte Datentabelle derart
bestimmt, dass die Korrekturgröße COR/TMTRS
COR/TMTRS = 0 ist, wenn der Wert des Parameters VRHUMCH der charakteristischen Änderung
einen ausreichend kleinen Wert aufweist (VRHUMCH ≤ CH0 in 8).
Die in 8 gezeigte Datentabelle wird
ebenfalls derart bestimmt, dass, wenn der Wert des Parameters VRHUMCH
der charakteristischen Änderung
in einem gewissen Ausmaß groß ist (VRHUMCH < CH0 in 8),
die Korrekturgröße COR/TMTRS
einen größeren Wert
aufweist, wenn der Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung
größer ist.
Die Korrekturgröße COR/TMTRS
dient grundsätzlich
dazu, den Wert des Verschlechterungsbewertungsparameters TMTRS/PM,
welcher erhalten wird, wenn der Feuchtigkeitssensor 19 aufgrund
seiner Verschlechterung eine charakteristische Änderung erleidet (die Kurve
b in 7) zu dem Verschlechterungsbewertungsparameter
TMTRS/PM zu korrigieren, welcher erhalten wird, wenn der Feuchtigkeitssensor 19 brandneu
ist (die Kurve a in 7).
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Nachdem
die Korrekturgröße COR/TMTRS bestimmt
worden ist, subtrahiert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 27 die Korrekturgröße COR/TMTRS von dem Wert des Verschlechterungsbewertungsparameters
TMTRS/PM, der in Schritt 20 erhalten worden ist, wodurch
der Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM korrigiert wird.
Da der derart bestimmte Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM
mit der Korrekturgröße COR/TMTRS
in Abhängigkeit
des Parameters VRHUMCH der charakteristischen Änderung korrigiert worden ist,
wurde bei ihm die charakteristische Änderung des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund
dessen Verschlechterung kompensiert. Da ferner in diesem Fall die
Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19, die dem
Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung entspricht, die Ausgabespannung
VRHUM zu dem Zeitpunkt ist, wenn die von dem Parameter TMVR/TSH
repräsentierte
Zeit verstrichen ist, welcher derart gesetzt ist, dass er bewirkt,
dass die verstrichene Motorbetriebszeit TM mit den Charakteristiken
der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19 übereinstimmt,
ist bei der Ausgabespannung VRHUM ebenfalls die charakteristische
Variation der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19 kompensiert
worden. Der Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung
wird durch Subtrahieren des Parameters VRHUM/INI als dem Referenzwert der
Ausgabespannung VRHUM der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19 von
der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19, welche
dem Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung entspricht, erzeugt.
Daher hängt
der in Schritt 27 erhaltene Verschlechterungsbewertungsparameter
TMTRS/PM von dem verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 ab,
unabhängig von
einer charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund von dessen Verschlechterung
und von der charakteristischen Variation der einzelnen Einheit des
Feuchtigkeitssensors 19. Da die Korrekturgröße COR/TMTRS
auf "0" gesetzt wird, wenn
der Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung kleiner ist als der
vorbestimmte Wert CH0 (siehe 8), wird
der Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM nicht virtuell
korrgiert (es wird verhindert, dass dieser korrigiert wird), wenn
VRHUMCH < CH0 ist
(wenn die von dem Feuchtigkeitssensor 19 erfasste charakteristische Änderung
ausreichend klein ist).
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Dann
vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 28 den Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM,
der wie oben beschrieben korrigiert ist, mit dem Verschlechterungsbewertungs-Schwellen wert
TRSTMDT, welcher in Abhängigkeit
der anfänglichen
Motortemperatur TW des Motors 1 in der in 4 gezeigten
Verarbeitungssequenz gesetzt worden ist. Wenn TMTRS/PM > TRSTMDT ist, dann
urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass der HC-Adsorbent 7 sich in dem nicht verschlechterten
Zustand befindet, und setzt in Schritt 29 den Wert eines
Flags F/TRSDT auf "0". Dann setzt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 32 den
Wert des Flags F/MCND auf "0" zurück, und
beendet danach die in 6 gezeigte Verarbeitungssequenz.
Das in Schritt 29 gesetzte Flag F/TRSDT ist ein Flag, welches "0" ist, wenn sich der HC-Adsorbent 7 in
dem nicht verschlechterten Zustand befindet, und "1", wenn sich der HC-Adsorbent in dem
Zustand fortschreitender Verschlechterung befindet.
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Wenn
in Schritt 28 TMTRS/PM ≤ TRSTMDT ist,
dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass sich der HC-Adsorbent 7 in dem Zustand fortschreitender
Verschlechterung befindet, und setzt in Schritt 30 den
Wert des Flags F/TRSDT auf "1". Dann steuert/regelt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die Verschlechterungsanzeigeeinrichtung 18,
um in Schritt 31 anzuzeigen, dass sich der HC-Adsorbent 7 in
dem Zustand fortschreitender Verschlechterung befindet. Danach setzt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert
des Flags F/MCND in Schritt 32 auf "0" zurück, und
beendet danach die in 6 gezeigte Verarbeitungssequenz.
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Bei
der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform, insofern der verschlechterte
Zustand des HC-Adsorbenten 7 auf Grundlage des Verschlechterungsbewertungsparameter
TMTRS/PM bewertet wird, welcher derart bestimmt worden ist, dass
eine charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund dessen Verschlechterung
und eine charakteristische Variation der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19 kompensiert
werden, kann der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 angemessen
bewertet werden, unabhängig
von der charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund von dessen Verschlechterung
und der charakteristischen Variation der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19.
Da die charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors 19 aufgrund dessen Verschlechterung
und die charakteristische Variation der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19 kompensiert
werden können,
sind die Anforderungen an die Stabilität der Charakteristiken einzelner
Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19 und an die Gleichmäßigkeit
der Charakteristiken jeder der einzelnen Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19 gesenkt.
Daher können
die für
die Entwicklung und Herstellung des Feuchtigkeitssensors 19 benötigten Kosten
verringert werden.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
wird der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 bewertet.
Die vorliegende Erfindung ist allerdings auch bei der Überwachung
der Adsorption von HCs oder Feuchtigkeit durch den HC-Adsorbenten 7 anwendbar,
um z. B. zu bestimmen, ob die Adsorption von Feuchtigkeit und HCs
durch den HC-Adsorbenten 7 gesättigt ist oder nicht.
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Bei
der obigen Ausführungsform
wird der Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM in Abhängigkeit
des Parameters VRHUMCH der charakteristischen Änderung korrigiert. Es kann
allerdings der Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT
anstelle des Verschlechterungsbewertungsparameters TMTRS/PM korrigiert
werden. In einem derartigen Fall kann der Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert
TRSTMDT dadurch korrigiert werden, indem die Korrekturgröße COR/TMTRS
zu dem Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT addiert wird,
und der korrigierte Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT
kann mit dem Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM verglichen
werden (welcher in dem in 6 gezeigten
Schritt 20 erhalten ist).
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Wenn
bei der obigen Ausführungsform
der Wert des Parameters VRHUMCH der charakteristischen Änderung
größer als
ein geeigneter oberer Grenzwert wird (wenn VRHUMCH übermäßig groß wird),
dann kann der Feuchtig keitssensor 19 möglicherweise übermäßig verschlechtert
sein oder kann möglicherweise
eine Fehlfunktion erleiden. In diesem Fall kann die substantielle
Bewertung des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 (die Verarbeitung
ab dem in 6 gezeigten Schritt 26) nicht
durchgeführt
werden.
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Bei
der obigen Ausführungsform
wird die verstrichene Motorbetriebszeit TM als die die integrierte Feuchtigkeitsmenge,
welche zu dem HC-Adsorbenten zugeführt wird, nachdem der Motor 1 angelassen worden
ist, repräsentierenden
Daten verwendet. Der integrierte Wert der seit dem Anlassen des
Motors 1 zugeführten
Kraftstoffmenge (welche ein von der ECU 16 erzeugter Anweisungswert
sein kann) oder der integrierte Wert eines erfassten oder geschätzten Werts
der Menge der Einlassluft seit dem Anlassen des Motors 1 kann
als die die integrierte Feuchtigkeitsmenge repräsentierenden Daten verwendet werden.
In diesem Fall muss der Motor 1 sich nicht im Leerlauf
befinden, nachdem er angelassen worden ist.
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf 1 bis 3 und 9 bis 14 beschrieben. Die
vorliegende Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur in Bezug auf
einen Abschnitt der Vorrichtungsanordnung und der Verarbeitungssequenz
der Verschlechterungsbewertungseinrichtung. Daher sind diejenigen
Teile der zweiten Ausführungsform,
welche mit denen der ersten Ausführungsform
identisch sind, mit Bezugszeichen bezeichnet, welche mit denen der
ersten Ausführungsform
identisch sind, und werden unten nicht detailliert beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform weist
die Vorrichtung, wie in 1 gezeigt, zusätzlich zu
den strukturellen Einzelheiten der ersten Ausführungsform einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 auf,
der an dem ersten Abgasrohr 5a stromaufwärts des
Katalysators 6 angeordnet ist, zum Erfassen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
des Luft-Kraftstoff-Gemisches, welches von dem Motor 1 verbrannt
worden ist, und einen Umgebungstem peratursensor 24 zum Erfassen
der Umgebungstemperatur als der Temperatur außerhalb des Motors 1 und
seines Abgassystems (des Abgasrohrs 5 usw.). Die anderen
strukturellen Einzelheiten der Vorrichtung sind identisch mit denen
der ersten Ausführungsform.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform führt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 ein in 9 gezeigtes
Flussdiagramm durch, wenn der Motor 1 angelassen wird.
Die in 9 gezeigte Verarbeitungssequenz
unterscheidet sich von der in 4 gezeigten
Verarbeitungssequenz nur in der Verarbeitung in Schritt 47 und
Schritt 48. Die Verarbeitung in Schritt 41 bis
Schritt 46 und in Schritt 49 ist identisch mit
der Verarbeitung der in 4 gezeigten Schritt 1 bis
Schritt 6 und Schritt 10.
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Die
Verarbeitung, welche sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet, wird
unten beschrieben. In Schritt 47 (welcher Schritt 8 in 4 entspricht,
setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den
Wert des Parameters VRHUM/INI (siehe 7) zum
Kompensieren des Effekts von charakteristischen Variationen einzelner
Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19 in einem Verfahren,
das später
beschrieben werden wird, zum Bewerten der Verschlechterung des HC-Adsorbenten 7,
von den erfassten Daten des Widerstands LBLR des Kennwiderstandselements 21,
welche in Schritt 45 erhalten worden sind. Die Bedeutung
von VRHUM/INI und die Art und Weise, wie dieser Wert gesetzt wird,
sind identisch wie bei der ersten Ausführungsform. Die Parameter TM/SH,
TMVR/TSH, welche bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurden,
werden bei der vorliegenden Ausführungsform
nicht gesetzt. Wie später
beschrieben werden wird, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform
der Parameter TM/SH auf einen vorbestimmten festen Wert gesetzt. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird ein Parameter TMVR/TSH2 (siehe 7), der
auf einen vorbestimmten festen Wert gesetzt ist, anstelle des Parameters
TMVR/TSH verwendet.
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In
Schritt 48 (welcher dem in 4 gezeigten
Schritt 9 entspricht), der auf Schritt 47 folgt,
initialisiert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den
Wert des Zeitzählers
TM (hochzählender
Zeitzähler)
auf "0", welcher eine Zeitspanne
misst, die seit dem Anlassen des Motors 1 verstrichen ist,
und initialisiert weiterhin das Flag F/RST (das Flag, das anzeigt,
ob die Erfassung des Zeitpunkts, an dem sich die Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu der Tendenz, monoton
zu fallen, ändert,
beendet ist oder nicht) auf "0".
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird
die Verarbeitung gemäß der ersten
Ausführungsform,
die dem in 4 gezeigten Schritt 7 entspricht
(das Setzen des Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwerts TRSTMDT)
nicht durchgeführt.
Dies liegt daran, dass der zum Bewerten des verschlechterten Zustands
des HC-Adsorbenten 7 bei der vorliegenden Ausführungsform
verwendete Parameter sich von dem bei der ersten Ausführungsform
verwendeten Parameter unterscheidet.
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In
der in 9 gezeigten Verarbeitungssequenz
kann, wie bei der ersten Ausführungsform,
zusätzlich
zu der Bestimmung der Bedingungen in Schritt 1 und Schritt 3,
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bestimmen,
ob ein Halten der Temperatur beendet worden ist oder nicht, um den Wert
des Flags F/MCND zu setzen, und sie kann den Wert des Flags F/MCND
auf "0" setzen, wenn ein Halten
der Temperatur nicht beendet worden ist.
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Nachdem
die in 9 gezeigte Verarbeitungssequenz
durchgeführt
worden ist, nachdem der Motor 1 angelassen worden ist,
führt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in einer vorbestimmten
Zykluszeit, während
der Motor 1 in Betrieb ist, eine in einem Flussdiagramm
von 10 gezeigte Verarbeitungssequenz
durch. Die in 10 gezeigte Verarbeitungssequenz
ist grundsätzlich
ein Verfahren zum Erfassen einer charakteristischen Änderung
des Feuchtigkeitssensors 19 auf Grundlage der Übergangscharakteristiken
der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
nachdem der Motor 1 angelassen worden ist, wie oben unter
Bezugnahme auf 7 beschrieben, und hat mit der
in 6 gezeigten Verarbeitungssequenz gemäß der ersten
Ausführungsform
viele gemeinsame Verarbeitungsdetails. Die in 10 gezeigte Verarbeitungssequenz gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wird unabhängig
davon durchgeführt,
ob der Motor 1 sich im Leerlauf befindet oder nicht.
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Genauer
ausgedrückt
bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 51 den
Wert des Flags F/MCND, das in der in 9 gezeigten
Verarbeitungssequenz gesetzt worden ist, wie bei der ersten Ausführungsform.
Wenn F/MCND = 0 ist, dann beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die
in 10 gezeigte Verarbeitungssequenz, da es nicht
angemessen ist, eine charakteristische Änderung des Feuchtigkeitssensors 19 zu
erfassen.
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Wenn
in Schritt 51 F/MCND = 1 ist, dann bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 52 den Wert eines Flags F/VROFF. Das Flag F/VROFF
ist "1", wenn die Daten
eines Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung, welcher
später
beschrieben werden wird, erhalten worden sind, und "0", wenn die Daten des Parameters VRHUMOFF
der charakteristischen Änderung nicht
erhalten worden sind. Wenn der Motor 1 angelassen ist,
ist der Parameter VRHUMOFF in Schritt 48, der in 9 gezeigt
ist, zu "0" initialisiert. Die
in 10 gezeigte Verarbeitungssequenz ist grundsätzlich ein
Verfahren zum Erhalten der Daten des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung.
Wenn in Schritt 52 VRHUMOFF = 1 ist, dann wird die in 10 gezeigte Verarbeitungssequenz beendet.
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Wenn
in Schritt 52 F/VROFF = 0 ist, dann führt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 53 bis Schritt 62 die gleiche Verarbeitung durch,
wie die Verarbeitung von Schritt 12 bis Schritt 2 gemäß der ersten
Ausführungsform.
Insbesondere bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 53 bis Schritt 58 sequentiell den maximalen
Ausgabeparameter VRHUM/MAX (siehe 7) als
den maximalen Wert der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
nachdem der Motor 1 angelassen worden ist. Diese Verarbeitung
ist exakt gleich wie bei der ersten Ausführungsform.
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Wenn
die verstrichene Motorbetriebszeit TM, wenn die Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 VRHUM < VRHUM/MAX – VRHUM/JUD
wird (JA in Schritt 59, der Zeitpunkt t1 oder t2 in 7)
in die Zeitspanne des Parameters TM/SH fällt, nachdem der Motor 1 angelassen
worden ist (JA in Schritt 60), dann wird in Schritt 61 der
Wert des Flags F/RST auf "1" gesetzt. Wenn die
verstrichene Motorbetriebszeit TM die Zeitspanne des Parameters TM/SH überschreitet
(NEIN in Schritt 60), dann wird in Schritt 62 der
Wert des Flags F/RST auf "0" gesetzt. Bei der
vorliegenden Ausführungsform
wird der Wert des Parameters TM/SH grundsätzlich derart gesetzt, dass
die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 innerhalb
der Zeitspanne des Parameters TM/SH VRHUM < VRHUM/MAX – VRHUM/JUD wird, unabhängig von
charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19.
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Da
die in 10 gezeigte Verarbeitungssequenz
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
unabhängig
davon durchgeführt
wird, ob der Motor 1 sich im Leerlauf befindet oder nicht,
entspricht die verstrichene Motorbetriebszeit TM nicht notwendigerweise
der integrierten Feuchtigkeitsmenge, die dem HC-Adsorbenten 7 zugeführt ist.
Da gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der Parameter zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 sich
von dem Parameter bei der ersten Ausführungsform unterscheidet, wird
der Wert der verstrichenen Motorbetriebszeit TM, wenn die Ausgabespannung
VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 innerhalb der Zeitspanne
des Parameters TM/SH VRHUM < VRHUM/MAX – VRHUM/JUD
wird, nicht gespeichert. Das heisst, die Verarbeitung, die dem in 6 gezeigten
Schritt 20 entspricht, wird bei der vorliegenden Ausführungsform
nicht durchgeführt.
Die Verarbeitung in Schritt 53 bis Schritt 62 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
unterscheidet sich von der Verarbeitung in Schritt 12 bis
Schritt 22 gemäß der ersten
Ausführungsform,
die in 6 gezeigt sind, nur hinsichtlich
dieses Punkts.
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Wenn
der Wert des Flags F/RST in Schritt 61 gesetzt ist, dann
ist bei der Entscheidungsverarbeitung in Schritt 54 F/RST
= 1. Zu diesem Zeitpunkt vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 63 die verstrichene Motorbetriebszeit TM mit einem
vorbestimmten Wert TMVR/TSH2. Der vorbestimmte Wert TMVR/TSH2 entspricht
dem Parameter TMVR/TSH bei der ersten Ausführungsform, und ist gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ein vorbestimmter fester Wert. Insbesondere, wie in 7 gezeigt,
ist der vorbestimmte Wert TMVR/TSH2 mittels Experimenten oder dergleichen derart
bestimmt, dass, wenn die verstrichene Motorbetriebszeit TM den vorbestimmten
Wert TMVR/TSH2 erreicht, die Feuchtigkeit des von dem Feuchtigkeitssensor 19 erfassten
Abgases eine stabile Feuchtigkeit ist (eine im Wesentlichen konstante Feuchtigkeit,
die in dem Abgas, wie oben beschrieben, enthalten ist), nachdem
die Adsorption von Feuchtigkeit durch den HC-Adsorbenten 7 gesättigt ist.
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ist daher der vorbestimmte Wert TMVR/TSH2 auf einen Wert gesetzt,
der ausreichend viel größer ist
als der bei der ersten Ausführungsform
verwendete Parameter TMVR/TSH.
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Dann
erhält
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 64 die
erfassten Daten der derzeitigen Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
d. h. die Daten der Ausgabespannung VRHUM zu dem Zeitpunkt, zu dem
die verstrichene Motorbetriebszeit TM den Zeitpunkt erreicht, der
durch den Wert des vorbestimmten Parameters TMVR/TSH2 repräsentiert
ist. Danach bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 65 einen Wert (= VRHUM – VRHUM/INI), der durch Subtrahieren
des Werts des Parameters VRHUM/INI, der in der in 4 gezeigten
Verarbeitungssequenz in Abhängigkeit
des Widerstands des Kennwiderstandselements 21 gesetzt
ist (in Abhängigkeit
der Charakteristiken der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19),
von der erhaltenen Ausgabespannung VRHUM, als ein Parameter VRHUMOFF
der charakteristischen Änderung,
der eine charakteristische Änderung
des Feuchtigkeitssensors 19 repräsentiert. Der derart bestimmte
Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung zeigt einen Spannungsversatz
an, der durch die Verschlechterung des Feuchtigkeitssensors 19 erzeugt ist,
wie in 7 gezeigt. Wie oben bei der
ersten Ausführungsform
beschrieben, wird der Parameter VRHUM/INI in Abhängigkeit von dem Widerstand des
Kennwiderstandselements 21 gesetzt (Schritt 47 in 9),
und stimmt mit den Charakteristiken der einzelnen Einheit des Feuchtigkeitssensors 19 überein.
Wenn daher der Feuchtigkeitssensor 19 brandneu ist, ist
VRHUMOFF = 0 (siehe die Kurve a in 7), unabhängig von
charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19.
Wenn sich der Feuchtigkeitssensor 19 fortschreitend verschlechtert,
wird der Wert von VRHUMOFF größer (siehe
die Kurve b in 7), in einem Muster, das im
Wesentlichen konstant ist, unabhängig
von charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19.
Das heisst, der Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung repräsentiert
das Ausmaß,
um das der Feuchtigkeitssensor 19 verschlechtert ist, unabhängig von
charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19.
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Nachdem
der Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung bestimmt worden ist, vergleicht
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 66 den
Wert des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
mit einem vorbestimmten Wert VRHUM/DJUD. Der vorbestimmte Wert VRHUM/DJUD
ist ein positiver Wert nahe an "0". Wenn VRHUMOFF ≤ VRHUM/DJUD
ist, d. h., wenn der Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
ausreichend klein ist (wenn die Verschlechterung des Feuchtigkeitssensors
nicht wesentlich fortgeschritten ist), dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 67 den
Wert von VRHUMOFF zwangsweise auf "0".
Dies ist, um den Wert eines Verschlechterungsbewertungsparameters
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
nicht zu korrigieren, wenn die Verschlechterung des Feuchtigkeitssensors 19 ausreichend
klein ist. Wenn VRHUMOFF > VRHUM/DJUD
ist, dann wird der Wert von VRHUMOFF beibehalten, wie er ist.
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Dann
setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den
Wert des Flags F/VROFF, das anzeigt, ob die Daten des Parameters
VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
erhalten sind oder nicht, in Schritt 68 auf "1", und vergleicht danach in Schritt 69 den
Wert des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
mit einem vorbestimmten Wert VRHUMOFF/JUD. Der vorbestimmte Wert
VRHUMOFF/JUD zeigt einen oberen Grenzwert für den Parameter VRHUMOFF der
charakteristischen Änderung
an, der den verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 unter
Verwendung der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
wie später
beschrieben werden wird, angemessen bewerten kann. Wenn VRHUMOFF ≥ VRHUMOFF/JUD
ist, dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den
Wert eines Flags F/HUMNG in Schritt 70a auf "0", und beendet die in 10 gezeigte Verarbeitungssequenz. Wenn VRHUMOFF < VRHUMOFF/JUD ist,
dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert
eines Flags F/HUMNG in Schritt 70b auf "1", und
beendet die in 10 gezeigte Verarbeitungssequenz.
Das Flag F/HUMNG ist "1", wenn der Feuchtigkeitssensor 19 übermäßig verschlechtert
ist, und sich in einem Zustand befindet, in dem er den verschlechterten
Zustand des HC-Adsorbenten 7 nicht angemessen bewerten
kann, und ist "0", wenn der Feuchtigkeitssensor 19 nicht übermäßig verschlechtert
ist, und sich nicht in einem Zustand befindet, in dem er den verschlechterten
Zustand des HC-Adsorbenten 7 nicht angemessen bewerten
kann.
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Der
Wert des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
und die Werte des Flags F/VROFF und des Flags F/FUMNG sind in einem
nichtflüchtigen
Speicher gespeichert, wie beispielsweise einem EEPROM oder dergleichen
(nicht gezeigt), oder einem Speicher, der immer durch eine Batterie
oder dergleichen (nicht gezeigt) mit Strom versorgt wird, wenn der
Motor 1 nicht in Betrieb ist, so dass diese Werte nicht
verloren werden, während
der Motor 1 nicht in Betrieb ist.
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Während der
Motor 1 in Betrieb ist, führt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 eine Verarbeitungssequenz
gemäß eines
in 11 gezeigten Flussdiagramms in einer vorbestimmten
Zykluszeit zusätzlich
zu der in 10 gezeigten Verarbeitungssequenz
durch. Gemäß der in 11 gezeigten Verarbeitungssequenz erhält die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 71 derzeitige erfasste Datenwerte der Motortemperatur
TW des Motors 1 von der ECU 16 und erfasste Datenwerte
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
KACT des Luft-Kraftstoff-Gemisches, das von dem Motor 1 verbrannt
worden ist (im Folgenden als Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT
des Motors 1" bezeichnet),
auf Grundlage der derzeitigen Ausgabe des in 1 gezeigten
Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors.
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Dann
bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 72, ob der erfasste Wert (derzeitige Wert) des
Motortemperatur TW des Motors 1 größer ist als ein vorbestimmter
Wert TWHOT oder nicht, um dadurch zu bestimmen, ob der Motor 1 ausreichend
aufgewärmt
worden ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert TWHOT ist beispielsweise
auf 85°C
gesetzt. Wenn die Motortemperatur TW höher als der vorbestimmte Wert
TWHOT ist (TW > TWHOT),
ist der Katalysator 6 grundsätzlich zu einer Temperatur
aufgewärmt,
bei der er die adsorbierten HCs freigeben kann.
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Wenn
in Schritt 72 TW ≤ TWHOT
ist, dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 79 ein Flag F/CND auf "0",
da gegebene Bedingungen zur angemessenen Bewertung eines verschlechterten
Zustands des HC-Adsorbenten 7, d. h. Bedingungen bezogen
auf die Motortemperatur TW und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT
während des
Betriebs des Motors 1, nicht erfüllt worden sind, und beendet
dann die Verarbeitungssequenz in 11 in
dem derzeitigen Steuer-/Regelzyklus. Das Flag F/CND ist ein Flag,
das verwendet wird, wenn die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 ein Verfahren
zum Bewerten eines verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 durchführt, während der
Motor 1 ausgeschaltet wird, wie später beschrieben werden wird.
Das Flag F/CND hat einen Anfangswert von "0" zu
dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 1 angelassen wird.
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Wenn
in Schritt 72 TW > TWHOT
ist, dann bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 73, ob der erfasste Wert (derzeitiger Wert) des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
KACT des Motors 1 in einen vorbestimmten Bereich fällt, d.
h. einen Bereich von AFL < KACT < AFH, in der Nähe des stöchiometrischen
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses oder
nicht. Der untere Grenzwert AFL des Bereichs repräsentiert
ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis,
das etwas magerer ist als das stöchiometrische
Luft/Kraftstoff-Verhältnis,
und der obere Grenzwert AFH des Bereichs repräsentiert ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das
etwas fetter ist als das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis.
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Wenn
der erfasste Wert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses KACT des Motors 1 außerhalb des
vorbestimmten Bereichs fällt,
d. h. wenn in Schritt 73 KACT ≤ AFL oder KACT ≥ AFJ ist,
dann initialisiert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 78 den
Zählwert
CDTM eines herunterzählenden
Zeitzählers
zum Messen einer Zeitspanne, in der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis kontinuierlich
in dem obigen vorbestimmten Bereich gehalten wird, auf einen vorgegebenen
Anfangswert CDTMO. Dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das Flag
F/CND in Schritt 79 auf "0",
wonach die in 11 gezeigte Verarbeitungssequenz
in dem derzeitigen Steuer-/Regelzyklus beendet ist.
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Wenn
in Schritt 73 AFL < KACT < AFH ist, dann beurteilt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 74 den
Wert (derzeitigen Wert) des Flags F/CND. Wenn F/CND = 1 ist, dann
beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die in 11 gezeigte Verarbeitungssequenz. Wenn F/CND =
0 ist, dann zählt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 75 den
Zählwert CDTM
des herunterzählenden
Zeitzählers
um einen gegebenen Wert Δtm
herunter. Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bestimmt
in Schritt 76, ob der Zählwert
CDTM "0" oder kleiner ist,
d. h. ob der Zustand, wobei AFL < KACT < AFH ist, oder der
Zustand, wobei der Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT des Motors 1 nahe
an dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis liegt,
für wenigstens
eine vorgegebene Zeitspanne angedauert hat, die dem Anfangswert
CDTMO des Zählwerts
CDTM des herunterzählenden
Zeitzählers
entspricht.
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Wenn
CDTM > 0 ist, dann
setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 79 das
Flag F/CND auf "0", wonach die Verarbeitungssequenz
in dem derzeitigen Steuer-/Regelzyklus beendet ist. Wenn CDTM ≤ 0 ist, dann
setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 77 das
Flag F/CND auf "1", da die Bedingungen
zur angemessenen Bewertung eines verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7,
d. h. die Bedingungen bezogen auf die Motortemperatur TW und das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT
während
des Betriebs des Motors 1, erfüllt worden sind. Danach wird die
Verarbeitungssequenz in dem derzeitigen Steuer-/Regelzyklus beendet.
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Gemäß der in 11 gezeigten Verarbeitungssequenz, welche oben
beschrieben worden ist, wird, wenn die Motortemperatur TW des Motors 1 größer ist
als der vorbestimmte Wert TWHOT und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT
des Motors 1 für wenigstens
die Zeitspanne, die dem Anfangswert CDTMO des herunterzählenden
Zeitzählers
entspricht, kontinuierlich nahe an dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten
worden ist, das Flag F/CND auf "1" gesetzt. Wenn die
Motortemperatur TW des Motors 1 niedriger ist als der vorbestimmte
Wert TWHOT oder das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
KACT aufgrund einer vorübergehenden
Störung
oder eines Kraftstoffzufuhr-Unterbrechungsbetriebs des Motors 1 außerhalb
eines gegebenen Bereichs in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
fällt,
oder wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT nicht kontinuierlich
für die
obige Zeitspanne nahe an dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten
worden ist, obwohl sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT in dem Bereich nahe
an dem stöchiometrischen
Luft/Kraftstoff-Verhältnis befindet,
dann wird das Flag F/CND auf "0" gesetzt.
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Die
Verarbeitungssequenz gemäß dem in 11 gezeigten Flussdiagramm wird nur dann durchgeführt, während der
Motor 1 in Betrieb ist. Der Wert des Flags F/CND wird bestimmt,
während
der Motor 1 ausgeschaltet wird. Um zu verhindern, dass der
Wert des Flags F/CND verloren wird, während der Mo tor 1 ausgeschaltet
wird, speichert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert
des Flags F/CND in einem nichtflüchtigen
Speicher, wie beispielsweise einem EEPROM oder dergleichen (nicht
gezeigt) oder einem Speicher, der immer durch eine Batterie oder
dergleichen (nicht gezeigt) mit Strom versorgt wird. Daher wird,
während der
Motor 1 ausgeschaltet wird, das Flag F/CND nur dann auf "1" gesetzt, wenn unmittelbar, bevor der Motor 1 ausgeschaltet
wird, die Motortemperatur TW des Motors 1 höher ist
als der vorbestimmte Wert TWHOT, und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT
des Motors 1 für
wenigstens die Zeitspanne, die dem Anfangswert CDTMO des herunterzählenden
Zeitzählers
entspricht, kontinuierlich in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
gehalten worden ist.
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Die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17, welche die Verarbeitungssequenz
gemäß der in 10 und 11 gezeigten
Flussdiagramme durchführt,
während
der Motor 1 in Betrieb ist, führt eine Verarbeitungssequenz
gemäß einem
in 12 gezeigten Flussdiagramm durch, um einen verschlechterten
Zustand des HC-Adsorbenten 7 zu einem gegebenen Zeitpunkt
zu bestimmen, während der
Motor 1 nicht in Betrieb ist. Vor der Beschreibung der
Verarbeitungssequenz gemäß dem in 12 gezeigten Flussdiagramm (im Folgenden als "Verschlechterungsbewertungsverfahren" bezeichnet), werden
zunächst
zeitabhängige Änderungen der
Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 (welche
als der erfasste Wert der relativen Feuchtigkeit in der Nähe des HC-Adsorbenten 7 angezeigt
ist), zeitabhängige Änderungen
der Motortemperatur TW des Motors 1 während des Ausschaltens des
Motors 1 und ein Grundkonzept eines Verfahrens zum Bewerten
eines verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
zunächst
unten unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
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13 zeigt in ihrem oberen Abschnitt Kurven a, b,
c, die zeitabhängige Änderungen
des erfassten Werts der relativen Feuchtigkeit VRHUM von dem Feuchtigkeitssensor 19 repräsentieren,
nachdem der Motor 1 ausgeschaltet ist, wobei die Kurven a,
b, c jeweils einem brandneuen HC-Adsor benten 7, einem mittelmäßig verschlechterten
HC-Adsorbenten 7 und einem stark verschlechterten HC-Adsorbenten 7 entsprechen. 13 zeigt ebenfalls in ihrem unteren Abschnitt
eine Kurve d, die zeitabhängigen Änderungen
des erfassten Werts der Motortemperatur TW entspricht, nachdem der
Motor 1 ausgeschaltet ist. Die relative Feuchtigkeit VHUM
in der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 steigt unmittelbar, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet
wurde, vorübergehend
an, da der gesättigte
Wasserdampfdruck aufgrund einer Verringerung der Temperatur der
Abgasreinigungsvorrichtung 8 usw. gesenkt ist. Daher fällt die
Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
der, wie in 2 gezeigt, einen negativen Feuchtigkeitskoeffizienten
aufweist, unmittelbar, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet
ist, vorübergehend
ab, wie durch die Kurven a, b, c in dem oberen Abschnitt von 13 angezeigt ist. Wenn die Temperatur des HC-Adsorbenten 7 der
Abgasreinigungsvorrichtung 8 auf einen Wert zum Adsorbieren
von Feuchtigkeit und HCs in dem Abgas fällt, ändert sich die relative Feuchtigkeit
VHUM in der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 von der Tendenz, anzusteigen, zu einer
Tendenz, zu fallen, da der HC-Adsorbent 7 anfängt, Feuchtigkeit
in dem um den HC-Adsorbenten 7 vorhandenen Abgas zu adsorbieren.
Demzufolge nimmt die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
wie durch die Kurven a, b, c in dem oberen Abschnitt von 13 angezeigt, einen minimalen Wert an, nachdem
sie vorübergehend
verringert wurde, wie oben beschrieben, und steigt dann an. Der
obige Anstieg und Abfall der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 treten nicht
instantan auf, sondern brauchen im Allgemeinen eine Zeitspanne im
Bereich von mehreren zehn Sekunden bis zu mehreren Stunden.
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Wenn
der HC-Adsorbent 7 kontinuierlich Feuchtigkeit adsorbiert,
bis er gesättigt
ist, weisen die relative Feuchtigkeit in der Nähe des HC-Adsorbenten 7 und
daher die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 minimale
zeitabhängige Änderungen
auf, und werden für
eine relativ lange Zeitspanne (eine Zeitspanne Δtpx in 4) im
Wesentlichen konstant. Wenn der HC-Adsorbent 7 um ein größeres Ausmaß verschlechtert
ist (d. h. wenn seine Fähigkeit,
HCs und Feuchtigkeit zu adsorbieren, um ein größeres Ausmaß gesenkt ist), ist die maximale
Feuchtigkeitsmenge, welche von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbiert
werden kann, kleiner. Der Pegel der relativen Feuchtigkeit, wenn
diese in der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 im Wesentlichen konstant ist, ist
größer, wenn
der HC-Adsorbent 7 um ein größeres Ausmaß verschlechtert ist, und kleiner, wenn
der HC-Adsorbent 7 um ein kleineres Ausmaß verschlechtert
ist. Daher ist die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu
dem Zeitpunkt, zu dem die relative Feuchtigkeit in der Nähe des HC-Adsorbenten 7 im
Wesentlichen konstant ist, kleiner, wenn der HC-Adsorbent 7 um
ein größeres Ausmaß verschlechtert
ist, und größer, wenn
der HC-Adsorbent 7 um ein kleineres Ausmaß verschlechtert
ist, wie durch die Kurven a, b, c in 13 angezeigt.
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Die
Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 wird
durch den verschlechterten Zustand desselben beeinflusst. Wenn aufgrund
seiner Verschlechterung ein Spannungsversatz entwickelt wird, die
dem Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung entspricht, erhöht sich
der Pegel der Ausgabespannung VRHUM um den Spannungsversatz.
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Wenn
die Zeitspanne, die nach dem Ausschalten des Motors 1 verstrichen
ist, d. h. die Zeitspanne, die während
des Ausschaltens des Motors 1 verstrichen ist, ausreichend
lang wird (z. B. in der Größenordnung
von mehreren zehn Stunden), konvergieren die relative Feuchtigkeit
in der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 und
daher die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 schließlich auf einen
Wert, der der atmosphärischen
Feuchtigkeit (Umgebungsfeuchtigkeit) außerhalb des Abgasrohrs 5 und
des Nebenzweig-Abgasdurchgangs 12 entspricht, wie durch
rechte Abschnitte der Kurven a, b, c in 13 gezeigt,
weil ein Gasaustausch zwischen dem Inneren des Abgasrohrs 5 und
des Nebenzweig-Abgasdurchgangs 12 und der Umgebung allmählich fortschreitet.
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Der
Zeitpunkt, zu dem die Zeitspanne Δtpx (im
Folgenden als "Zeitspanne Δtpx stabiler
Feuchtigkeit" bezeichnet),
in der die relative Feuchtigkeit in der Nähe des HC-Adsorbenten 7 (und
daher die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19)
tatsächlich
im Wesentlichen konstant ist, beginnt, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet
ist, hängt
von der Temperatur des Abgassystems (der Abgasreinigungsvorrichtung 8 usw.),
der Umgebungstemperatur TA, dem Volumen des HC-Adsorbenten, usw.
zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 1 ausgeschaltet wird,
ab. Bei dem System gemäß der vorliegenden Ausführungsform
beginnt die Zeitspanne Δtpx
stabiler Feuchtigkeit, wenn etwa zwei bis vier Stunden verstrichen
sind, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet worden ist. Die
Zeitspanne Δtpx
stabiler Feuchtigkeit endet in Abhängigkeit von der Struktur des
Abgassystems von der Abgasreinigungsvorrichtung 8 bis zu
dem stromabwärtigen
Ende des Abgasrohrs 5. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
sind ein Katalysator und ein Auspufftopf (Schalldämpfer) oder dergleichen,
welche nicht gezeigt sind, stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 8 vorgesehen,
und die Zeitspanne Δtpx
stabiler Feuchtigkeit endet, wenn etwa 24 bis 72 Stunden, die eine
Zeitspanne t/max in 13 repräsentieren, verstrichen sind, nachdem
der Motor 1 ausgeschaltet worden ist.
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Wie
aus der Kurve d in dem unteren Abschnitt von 13 ersichtlich
ist, fällt
die Motortemperatur TW des Motors 1 allmählich ab,
nachdem der Motor 1 ausgeschaltet worden ist, und konvergiert schließlich zu
der Umgebungstemperatur TA, die von dem Umgebungstemperatursensor 24 erfasst
ist. Die Temperatur des Abgassystems des Motors 1, z. B. die
Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung 8, fällt ebenfalls
gemäß der Tendenz
der Motortemperatur TW ab, und konvergiert schließlich zu
der Umgebungstemperatur TA. Wenn die Motortemperatur TW und die
Temperatur des Abgassystems des Motors 1, z. B. der Abgasreinigungsvorrichtung 8,
auf eine Temperatur fallen, die der Umgebungstemperatur TA äquivalent
ist, werden, da der in dem Abgassystem vorhandene gesättigte Wasserdampfdruck
im Wesentlichen konstant wird, die relative Feuchtigkeit in der
Nähe des
HC-Adsorbenten 7, und daher die Ausgabespannung VRHUM des
Feuchtigkeitssensors 19, grundsätzlich im Wesentlichen konstant.
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Wie
oben beschrieben, ist die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 während der
Zeitspanne Δtpx
stabiler Feuchtigkeit im Wesentlichen konstant und der Pegel der
im Wesentlichen konstanten Ausgabespannung VRHUM hängt von dem
verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 ab.
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wird daher die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 in
der Zeitspanne Δtpx
stabiler Feuchtigkeit, während
der Motor 1 ausgeschaltet ist, verwendet, um zu bewerten,
ob der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 der
nicht verschlechterte Zustand oder der Zustand fortschreitender
Verschlechterung ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, nachdem eine
gegebene Zeitspanne t/min (siehe 13)
seit dem Ausschalten des Motors 1 verstrichen ist, die
Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu dem
Zeitpunkt, zu dem die Motortemperatur TW im Wesentlichen zu der
Umgebungstemperatur TA konvergiert ist, verwendet, um den verschlechterten
Zustand des HC-Adsorbenten 7 zu bewerten. Anders ausgedrückt, wird
angenommen, dass die Zeitspanne, während der die relative Feuchtigkeit
in der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 im Wesentlichen konstant ist, von
dem Zeitpunkt an beginnt, wenn die vorbestimmte Zeitspanne t/min verstrichen
ist und die Motortemperatur TW im Wesentlichen zu der Umgebungstemperatur
TA konvergiert ist, und der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 wird
unter Verwendung der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu Anfang
dieser Zeitspanne bewertet. Die vorbestimmte Zeitspanne t/min wird
grundsätzlich
derart bestimmt, dass der Zeitpunkt, wenn die nach dem Ausschalten
des Motors 1 verstrichene Zeit die vorbestimmte Zeitspanne
t/min erreicht, in der Zeitspanne Δtpx stabiler Feuchtigkeit liegt,
und ist zum Beispiel gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
auf zwei Stunden gesetzt.
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Auf
Grundlage der vorangehenden Beschreibung wird das Verschlechterungsbewertungsverfahren,
das von der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 während des
Ausschaltens des Motors 1 durchgeführt wird, unten unter Bezugnahme
auf 12 beschrieben.
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Die
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung weist einen Zeitzähler
auf (nicht gezeigt, im Folgenden als "Aus-Zeitzähler" bezeichnet) zum Messen einer Zeitspanne,
welche von dem Ausschalten des Motors 1 verstreicht, und
zum Aktivieren der ECU 16 und der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 (mit
von der nicht dargestellten Batterie zugeführter elektrischer Energie),
wenn die gemessene Zeitspanne eine im Voraus festgesetzte Zeitspanne
erreicht hat. Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 führt das
in 12 gezeigte Verschlechterungsbewertungsverfahren
nur durch, wenn die ECU 16 und die Verschlechterungsbewertungseinrichtung
von dem Aus-Zeitzähler
aktiviert werden, während
der Motor 1 ausgeschaltet ist. Der Aus-Zeitzähler wird
auf die vorbestimmte Zeitspanne t/min gesetzt (siehe 13), wenn der Motor 1 ausgeschaltet wird.
Daher wird das Verschlechterungsbewertungsverfahren gemäß dem in 12 gezeigten Flussdiagramm zum ersten Mal durchgeführt, wenn
die vorbestimmte Zeitspanne t/min (zwei Stunden bei der vorliegenden
Ausführungsform)
nach dem Ausschalten des Motors 1 verstrichen ist, während der
Motor 1 ausgeschaltet ist.
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Insbesondere
wird das Verschlechterungsbewertungsverfahren wie folgt durchgeführt: Wie
in 12 gezeigt, bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 81 auf Grundlage des Werts eines Flags F/HCPG,
ob die Freigabe der von dem HC-Adsorbenten 7 während des
vorherigen Betriebs des Motors 1 adsorbierten HCs beendet
ist oder nicht. Das Flag F/HCPG ist "1",
wenn die Freigabe der von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbierten HCs
beendet ist, und "0", wenn die Freigabe
der von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbierten HCs nicht beendet
ist. Das Flag F/HCPG ist gesetzt, wie oben bezogen auf Schritt 1 gemäß der ersten
Ausführungsform,
der in 4 gezeigt ist, beschrieben
worden ist.
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Wenn
in Schritt 81 F/HCPG = 0 ist, setzt, da die Freigabe der
HCs und der Feuchtigkeit, die von dem HC-Adsorbenten 7 während des
vorherigen Betriebs des Motors 1 adsorbiert worden sind,
nicht beendet ist (der HC-Adsorbent 7 bereits Feuchtigkeit adsorbiert
hat, wenn der Motor 1 ausgeschaltet wird), die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert
eines Bewertungsergebnisparameters SK, der ein Bewertungsergebnis
des verschlechtert des HC-Adsorbenten 7 repräsentiert,
in Schritt 91 auf "0". Danach beendet
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das Verschlechterungsbewertungsverfahren.
Wenn der Bewertungsergebnisparameter SK "0" ist,
zeigt dies an, dass die Bewertung des verschlechterten Zustands
des HC-Adsorbenten 7 nicht bestimmt ist. Wenn der Bewertungsergebnisparameter
SK "1" ist, zeigt dies
an, dass sich der HC-Adsorbent 7 in dem nicht verschlechterten
Zustand befindet. Wenn der Bewertungsergebnisparameter SK "2" ist, zeigt dies an, dass sich der HC-Adsorbent 7 in dem
Zustand fortschreitender Verschlechterung befindet.
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Wenn
in Schritt 81 F/HCPG = 1 ist, d. h. wenn die Freigabe der
HCs und der Feuchtigkeit, die während
des vorherigen Betriebs des Motors 1 von dem HC-Adsorbenten
adsorbiert wurden, beendet ist, bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 82 den Wert des Flags F/CND, das gemäß der Verarbeitungssequenz
in 11 bei dem vorherigen Betrieb des Motors 1 gesetzt
worden ist. Wenn F/CND = 0 ist, d. h., wenn die Motortemperatur
TW, unmittelbar, bevor der Motor 1 ausgeschaltet wird,
niedriger als der vorbestimmte Wert TWHOT ist, oder wenn der Zustand,
in dem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
KACT, unmittelbar bevor der Motor 1 ausgeschaltet wird,
nahe an dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten
wird, nicht für
die vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat, dann erachtet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 diese
Bedingungen als unangemessen zum Fertigstellen der Bewertung des
verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 und setzt
in Schritt 91 den Bewertungsergebnisparameter SK auf "0". Danach beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das
Verschlechterungsbewertungsverfahren.
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Wenn
in Schritt 82 F/CND = 1 ist, d. h. wenn die Motortemperatur
TW, unmittelbar, bevor der Motor 1 ausgeschaltet wird,
höher als
der vorbestimmte Wert TWHOT ist, und wenn der Zustand, bei dem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT,
unmittelbar, bevor der Motor 1 ausgeschaltet wird, nahe
an dem stöchiometrischen
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
gehalten wird, für
wenigstens die vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat, dann bestimmt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 83 und
Schritt 84 nacheinander die Werte der Flags F/VROFF, F/HUMNG,
welche gemäß der in 10 gezeigten Verarbeitungssequenz gesetzt sind.
Wenn F/VROFF = 0 ist, dann setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 91 den Wert des Bewertungsergebnisparameters SK
auf "0", da die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die
Daten des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
nicht korrekt erhalten hat. Danach beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das
Verschlechterungsbewertungsverfahren. Selbst wenn F/VROFF = 1 ist,
wenn F/HUMNG = 1 ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass es schwierig ist, den verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 korrekt
zu bewerten, und setzt in Schritt 91 den Wert des Bewertungsergebnisparameters
SK auf "0", da der Wert des
Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung übermäßig groß ist (der Feuchtigkeitssensor 19 übermäßig verschlechtert
ist). Danach beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das
Verschlechterungsbewertungsverfahren (die Bewertung des verschlechterten
Zustands des HC-Adsorbenten 7 ist verboten).
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Wenn
F/VROFF = 1 ist und F/HUMNG = 0 ist (JA in Schritt 84),
dann erhält
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 85 erfasste
Datenwerte der derzeitigen Motortemperatur TW des Motors 1 von
der ECU 16, erfasste Datenwerte der derzeitigen Umgebungstemperatur
TA (der Temperatur außerhalb
des Abgassystems umfassend die Abgasreinigungsvorrichtung 8 usw.)
von dem Umgebungstemperatursensor 24, und erfasste Daten
der derzeitigen Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 21.
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Dann
bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 86, ob die Differenz (TW – TA) zwischen der derzeitigen
Motortemperatur TW und der Umgebungstemperatur TA kleiner als ein vorbestimmter
Wert DT ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert DT ist ein ausreichend
kleiner positiver Wert. Wenn TW – TA < DT ist, dann bedeutet dies, dass die
Motortem peratur TW auf eine (im Wesentlichen konstante) Temperatur
gefallen ist, die im Wesentlichen gleich der Umgebungstemperatur
TA ist, und die Temperatur in der Nähe des HC-Adsorbenten 7 ist
auf eine (im Wesentlichen konstante) Temperatur gefallen, die im
Wesentlichen gleich der Umgebungstemperatur TA ist. In Schritt 86 verwendet
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die Motortemperatur
TW, um die Temperatur in der Nähe des
HC-Adsorbenten 7 zu erfassen. Wenn allerdings die Temperatur
in der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 direkt von einem Temperatursensor
erfasst wird, dann kann die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 19 die
derart erfasste Temperatur in der Nähe des HC-Adsorbenten 7 anstelle
der Motortemperatur TW verwenden.
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Wenn
in Schritt 86 TW – TA < DT ist, d. h. wenn
die Motortemperatur TW (und die Temperatur in der Nähe des HC-Adsorbenten 7)
im Wesentlichen zu der Umgebungstemperatur konvergiert ist und im Wesentlichen
konstant ist, ist die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 (die
relative Feuchtigkeit in der Nähe
des HC-Adsorbenten 7) mit Sicherheit im Wesentlichen konstant.
Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bestimmt
nun in Schritt 87 einen vorbestimmten Schwellenwert VRHUM/JUD2
zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 aus
einer in 14 gezeigten vorbestimmten
Datentabelle. Der Schwellenwert VRHUM/JUD2 ist ein Schwellenwert,
der mit einem Wert verglichen werden soll, welcher durch Subtrahieren
eines Spannungsversatzes des Werts des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
von der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 (in
Schritt 85 erhalten) erzeugt ist. Wie in 14 gezeigt, ist der Schwellenwert VRHUM/JUD2 in
Abhängigkeit
der Motortemperatur TW derart gesetzt, dass er kleiner ist, wenn
die Motortemperatur TW (welche die Temperatur des HC-Adsorbenten 7 repräsentiert) niedriger
ist. Der Schwellenwert VRHUM/JUD2 ist in Abhängigkeit der Motortemperatur
TW (der Temperatur des HC-Adsorbenten 7) gesetzt, da der
HC-Adsorbent 7 mehr Feuchtigkeit adsorbiert, wenn seine Temperatur
niedriger ist.
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Dann
vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 88 einen Wert (= VRHUM – VRHUMOFF), der durch Subtrahieren
des Werts des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung,
welcher in der in 11 gezeigten Verarbeitungssequenz
während
des vorhergehenden Betriebs des Motors 1 erhalten ist,
von der derzeitigen Ausgabespannung VRHUM (dem Verschlechterungsbewertungsparameter)
des Feuchtigkeitssensors 19, welcher in Schritt 85 erhalten
ist, d. h. einen Wert, der durch Korrigieren der Ausgabespannung
VRHUM als dem Verschlechterungsbewertungsparameter in Abhängigkeit
des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung erzeugt ist, mit dem
in Schritt 87 bestimmten Schwellenwert VRHUM/JUD2. Wenn
VRHUM – VRHUMOFF
VRHUM/JUD2 ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass sich der HC-Adsorbent 7 in dem nicht verschlechterten
Zustand befindet (entsprechend den in 13 gezeigten
Kurven a, b) und setzt in Schritt 89 den Bewertungsergebnisparameter
SK auf "1". Danach beendet
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das Verschlechterungsbewertungsverfahren. Wenn
VRHUM – VRHUMOFF < VRHUM/JUD2 ist, dann
urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass der HC-Adsorbent 7 sich in dem Zustand fortschreitender
Verschlechterung befindet (entsprechend der in 13 gezeigten Kurve c), und setzt in Schritt 90 den
Bewertungsergebnisparameter SK auf "2".
Danach beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das
Verschlechterungsbewertungsverfahren.
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Wenn
der Bewertungsergebnisparameter SK in Schritt 89 bis Schritt 91 gesetzt
wird, und das in 12 gezeigte Verschlechterungsbewertungsverfahren
beendet wird, werden die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 und
die ECU 16 ausgeschaltet, bis der Betrieb des Motors 1 wieder
aufgenommen wird. Der Wert des Bewertungsergebnisparameters SK wird
während
des abgeschalteten Zustands des Motors 1 in dem nichtflüchtigen
Speicher, wie beispielsweise einem EEPROM oder dergleichen gespeichert.
-
Gemäß dem oben
beschriebenen Verschlechterungsbewertungsverfahren, wird der verschlechterte
Zustand des HC-Adsorbenten 7 bewertet, wenn die vorbestimmte
Zeitspanne t/min verstrichen ist, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet
wurde, falls die Motortemperatur TW (und die Temperatur in der Nähe des HC-Adsorbenten 7)
auf eine Temperatur fällt,
die im Wesentlichen gleich der Umgebungstemperatur TA ist (außer, wenn
F/HCPG = 0 ist oder F/CND = 0 ist oder F/VROFF = 0 ist oder F/HUMNG
= 1 ist).
-
Bei
der obigen Beschreibung wird angenommen, dass die Motortemperatur
TW auf eine Temperatur fällt,
die im Wesentlichen gleich der Umgebungstemperatur TA ist, wenn
die vorbestimmte Zeitspanne t/min verstrichen ist, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet
ist. Da allerdings die Art und Weise, in der die Motortemperatur
TW fällt,
nachdem der Motor 1 ausgeschaltet ist, von der Motortemperatur
TW und der Umgebungstemperatur TA zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 1 ausgeschaltet
wird, beeinflusst wird, muss die Motortemperatur TW nicht notwendigerweise
zu einer Temperatur abgesenkt werden, die im Wesentlichen gleich
der Umgebungstemperatur TA ist, wenn die vorbestimmte Zeitspanne
t/min verstrichen ist, d. h. wenn das in 12 gezeigte Verschlechterungsbewertungsverfahren
zum ersten Mal durchgeführt
wird, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet ist, sondern es
ist möglich,
dass in dem in 12 gezeigten Schritt 86 TW – TA ≥ DT ist, z.
B. wie durch die in 13 gezeigte Kurve d angezeigt. In
einem derartigen Fall erhöht
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 92 den Wert
eines Zählparameters
C/DONE, der die Anzahl von Malen repräsentiert, die das in 12 gezeigte Verschlechterungsbewertungsverfahren
durchgeführt
wird, um "1", und vergleicht
dann in Schritt 93 den Wert des Zählparameters C/DONE mit einem vorbestimmten
oberen Grenzwert N. Wenn in Schritt 93 C/DONE < N ist, dann setzt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 94 die
Einstellzeit des Aus-Zeitzählers
auf eine vorbestimmte Zeit Δt
(siehe 13). Danach beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das
in 12 gezeigte Verschlechterungsbewertungsverfahren.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 und
die ECU 16 ausgeschaltet. Daher wird nach dem Verstreichen der
vorbestimmten Zeit Δt
der Aus-Zeitzähler
betätigt,
um die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 und die
ECU 16 zu ak tivieren, und die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 führt das
in 12 gezeigte Verschlechterungsbewertungsverfahren durch.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist die vorbestimmte Zeit Δt
zu einer Zeit gesetzt, z. B. 30 Minuten, die kürzer ist als die vorbestimmte
Zeitspanne t/min (zwei Stunden bei der vorliegenden Ausführungsform),
welche die Zeit zum anfänglichen
Durchführen
des in 12 gezeigten Verschlechterungsbewertungsverfahrens
bestimmt. Die vorbestimmte Zeit Δt
kann allerdings länger
als die vorbestimmte Zeitspanne t/min oder gleich dieser sein. Wenn
der Verbrennungsmotor 1 ausgeschaltet wird, wird der Zählparameter
C/DONE auf "0" initialisiert. Während der
Motor 1 ausgeschaltet ist, ist der Zählparameter C/DONE in dem nichtflüchtigen
Speicher, wie beispielsweise einem EEPROM oder dergleichen gespeichert.
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Wenn
in Schritt 93 C/DONE > N
ist, d. h. wenn die Motortemperatur TW nicht zu der Umgebungstemperatur
TA konvergiert ist, wenn das in 12 gezeigte
Verschlechterungsbewertungsverfahren so viele Male wie der obere
Grenzwert N durchgeführt
wird, dann erachtet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 diese
Bedingung als unangemessen zum Fertigstellen der Bewertung des verschlechterten
Zustands des HC-Adsorbenten 7, und setzt den Bewertungsergebnisparameter
SK in Schritt 91 auf "0". Danach beendet
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das Verschlechterungsbewertungsverfahren.
Der obere Grenzwert N ist derart gesetzt, dass die Zeitspanne, die
von dem Ausschalten des Motors 1 bis zu dem Zeitpunkt, wenn
das Verschlechterungsbewertungsverfahren in einem N-ten Zyklus durchgeführt wird,
vor dem Zeitpunkt endet, wenn die Zeitspanne Δtpx beendet ist, d. h. kürzer als
die Zeitspanne t/max in 13 oder gleich
dieser ist.
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Wenn
der Betrieb des Motors 1 wieder aufgenommen wird, nachdem
während
des ausgeschalteten Zustands des Motors 1 der verschlechterte
Zustand des HC-Adsorbenten 7 bewertet worden ist, betreibt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die Verschlechterungsanzeigeeinrichtung 20 in
Abhängigkeit
des Werts des Bewertungsergebnisparameters SK. Ins besondere, wenn
der Wert des Bewertungsergebnisparameters SK "2" ist,
d. h. wenn der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 sich
in dem Zustand fortschreitender Verschlechterung befindet, dann
zeigt die Verschlechterungsanzeigeeinrichtung 20 den Zustand
fortschreitender Verschlechterung an.
-
Wenn
gemäß dem obigen
Verfahren die vorbestimmte Zeitspanne t/min verstrichen ist, nachdem der
Motor 1 ausgeschaltet ist, wenn die Motortemperatur TW
(und die Temperatur in der Nähe
des HC-Adsorbenten 7) nicht auf eine Temperatur fällt, die
im Wesentlichen gleich der Umgebungstemperatur TA ist, dann wird
das in 12 gezeigte Verschlechterungsbewertungsverfahren
anschließend
zu jeder vorbestimmten Zeit Δt
durchgeführt, bis
die Motortemperatur TW auf eine Temperatur fällt, die im Wesentlichen gleich
der Umgebungstemperatur TA ist.
-
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird
daher anschließend
an den Zeitpunkt, wenn die vorbestimmte Zeitspanne t/min verstrichen
ist, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet ist, wenn die Motortemperatur
TW auf eine Temperatur fällt,
die im Wesentlichen gleich der Umgebungstemperatur TA ist, der verschlechterte
Zustand des HC-Adsorbenten 7 tatsächlich bewertet, und der Bewertungsergebnisparameter
SK wird gesetzt. Insofern die Zeit t/max, bis die Zeitspanne Δtpx stabiler
Feuchtigkeit, während
der die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 im
Wesentlichen konstant ist, beendet ist, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet ist,
relativ lang ist (ausreichend länger
als die vorbestimmte Zeitspanne t/min), gibt es grundsätzlich keine
Situation, in der die Motortemperatur TW nicht auf eine Temperatur
im Wesentlichen gleich der Umgebungstemperatur TA fällt, bevor
die Zeitspanne Δtpx stabiler
Feuchtigkeit abläuft.
Daher ist das in 12 gezeigte Verschlechterungsbewertungsverfahren
zuverlässig
beim Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 unter
Verwendung des erfassten Werts der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 innerhalb
der Zeitspanne Δtpx
stabiler Feuchtigkeit als einem Verschlechterungsbewertungsparameter.
Da die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
welche zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 verwendet
wird, erfasst wird, während
sie stabil im Wesentlichen konstant ist, kann der erfasste Wert
der Ausgabespannung VRHUM mit guter Genauigkeit erhalten werden.
Der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 wird schließlich durch
Vergleichen des Werts, der durch Subtrahieren des Parameters VRHUMOFF
der charakteristischen Änderung,
welcher einem durch die Verschlechterung des Feuchtigkeitssensors 19 verursachten Spannungsversatz
entspricht, von der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
mit dem Schwellenwert VRHUM/JUD2. Demzufolge kann die Bewertung
des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 sehr
zuverlässig
und genau durchgeführt
werden, unabhängig
von einer charakteristischen Änderung
aufgrund der Verschlechterung des Feuchtigkeitssensors 19 und
charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 19.
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Der
Feuchtigkeitssensor 19 kann die relative Feuchtigkeit in
der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 erfassen, während die relative Feuchtigkeit
im Wesentlichen konstant ist. Daher ist es nicht erforderlich, dass
der Feuchtigkeitssensor 19 ein sensibles Ansprechverhalten
aufweist, sondern dieser kann einen relativ kostengünstigen
Sensor umfassen.
-
Wenn
bei der vorliegenden Ausführungsform der
Wert des Flags F/HCPG "1" ist, d. h. wenn
erkannt wird, dass die Freigabe der HCs und der Feuchtigkeit, die
von dem HC-Adsorbenten 7 während des vorhergehenden Betriebs
des Motors 1 adsorbiert worden sind, beendet ist, dann
wird der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 im
Wesentlichen bewertet. Anders ausgedrückt, wird der verschlechterte
Zustand des HC-Adsorbenten 7 bewertet, wenn der HC-Adsorbent
eine maximale Feuchtigkeitsmenge adsorbiert hat, welche er in dem verschlechterten
Zustand adsorbieren kann, nachdem der Motor 1 ausgeschaltet
ist. Wenn ferner bei der vorliegenden Ausführungsform der Wert des Flags
F/CND "1" ist, d. h. wenn
unmittelbar, bevor der Motor 1 ausgeschaltet ist, der Motor 1 ausreichend aufgewärmt ist
und das Luft-Kraftstoff-Gemisch
stabil verbrannt wird, und wenn weiterhin das Luft/Kraft stoff-Verhältnis KACT
des Motors 1 für
die vorbestimmte Zeitspanne nahe an dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten
worden ist, dann wird der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 im
Wesentlichen bewertet. Anders ausgedrückt, wenn das um den HC-Adsorbenten 7 herum
vorhandene Abgas eine ausreichende Feuchtigkeitsmenge enthält, und
Variationen der enthaltenen Feuchtigkeitsmenge klein sind, unmittelbar,
nachdem der Motor 1 ausgeschaltet worden ist, dann wird
der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 auf Grundlage
der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 innerhalb
der Zeitspanne Δtpx
stabiler Feuchtigkeit bewertet. Demzufolge wird der verschlechterte
Zustand des HC-Adsorbenten 7 genau
und angemessen bewertet.
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Wenn
bei der vorliegenden Ausführungsform der
Wert des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung übermäßig groß ist, dann
wird der Wert des Flags F/HUMNG auf "1" gesetzt.
In diesem Fall wird der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 nicht
bewertet. Daher wird die Zuverlässigkeit
der Bewertung des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 beibehalten.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Feuchtigkeitssensor 19 stromabwärts des HC-Adsorbenten 7 angeordnet.
Der Feuchtigkeitssensor 19 kann allerdings stromaufwärts des
HC-Adsorbenten angeordnet sein, solange der Feuchtigkeitssensor 19 in
der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 angeordnet ist. In diesem Fall wird
das Verfahren (das in 10 gezeigte Verfahren) zum
Erhalten der Daten des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
zusätzlich
beschrieben. Im allgemeinen ändert
sich die Feuchtigkeit stromaufwärts des
HC-Adsorbenten 7 von einem relativ niedrigen Feuchtigkeitswert
schnell zu einem im Wesentlichen konstanten hohen Feuchtigkeitswert
(im Wesentlichen 100%), der der inhärenten Feuchtigkeit des Abgases
entspricht, nachdem der Motor 1 angelassen worden ist.
Das heisst, nachdem der Motor 1 angelassen worden ist,
ist die Zeitspanne, die benötigt wird,
bis die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 einen
im Wesentlichen konstanten niedrigen Pegel erreicht, kürzer als
bei den in 7 gezeigten Kurven a, b. Wenn
daher der Feuchtigkeitssensor 19 stromaufwärts des
HC-Adsorbenten 7 angeordnet ist, kann der vorbestimmte
Wert TMVR/TSH2 relativ zu der verstrichenen Motorbetriebszeit TM,
der in Schritt 63 in 10 verwendet wird,
kleiner sein, als der Wert bei der zweiten Ausführungsform.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
wird die Verarbeitung in Schritt 53 bis Schritt 62,
die in 10 gezeigt sind, durchgeführt, um
zu bestätigen,
dass die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 sich
von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel verlagert hat (um
das Fallen der Ausgabespannung VRHUM zu bestätigen), nachdem der Motor 1 angelassen
worden ist. Gemäß der zweiten Ausführungsform
wird der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 unter
Verwendung der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 bewertet,
während
der Motor 1 nicht in Betrieb ist. Wenn daher der vorbestimmte
Wert TMVR/TSH2 relativ zu der verstrichenen Motorbetriebszeit TM,
der in Schritt 63 in 10 verwendet
wird, auf einen relativ großen
Wert gesetzt wird, dann kann die Verarbeitung in Schritt 53 bis
Schritt 62, die in 10 gezeigt
sind, weggelassen werden.
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Ferner
kann VRHUMOFF, das gemäß der zweiten
Ausführungsform
in dem in 12 gezeigten Schritt 88 verwendet
wird, durch den Parameter VRHUMCH der charakteristischen Änderung
ersetzt werden, der gemäß der ersten
Ausführungsform
in dem in 6 gezeigten Schritt 25 bestimmt
wird. In diesem Fall unterscheidet sich allerdings der in dem in 12 gezeigten Schritt 88 verwendete Schwellenwert
VRHUM/JUD2 von dem bei der zweiten Ausführungsform verwendeten, und
ist grundsätzlich kleiner
als der Wert, der von der in 14 gezeigten Datentabelle
bestimmt ist.
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Eine
dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf 2, 3 und 5 und 15 bis 20 beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich
eines Abschnitts der Vorrichtungsanordnung und der Verarbeitungssequenz
der Verschlechterungsbewertungseinrichtung. Daher sind diejenigen
Teile oder Funktionen der dritten Ausführungsform, welche mit denen
der ersten Ausführungsform identisch
sind, mit Bezugszeichen und Ziffern bezeichnet, welche mit denen
der ersten Ausführungsform
identisch sind, und werden unten nicht detailliert beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform weist
die Vorrichtung, wie in 15 gezeigt,
zusätzlich
zu dem Feuchtigkeitssensor 19 stromabwärts des HC-Adsorbenten 7 der Abgasreinigungsvorrichtung 8 einen
Feuchtigkeitssensor 25 stromaufwärts des HC-Adsorbenten 7 in
der Nähe
des HC-Adsorbenten 7 auf. Eine Ausgabespannung VFHUM des Feuchtigkeitssensors 25 (eine
Ausgabespannung in Abhängigkeit
von der relativen Feuchtigkeit stromaufwärts des HC-Adsorbenten 7)
wird, zusammen mit der Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19,
an die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 gegeben.
Der stromaufwärtige Feuchtigkeitssensor 25 ist
vom selben Typ wie der stromabwärtige
Feuchtigkeitssensor 19, und weist die gleichen Ausgabecharakteristiken
auf (negative Charakteristiken bezogen auf die relative Feuchtigkeit).
In 2 sind die jeweiligen Ausgabespannungen VFHUM,
VRHUM der Feuchtigkeitssensoren 19, 25 derart
gezeigt, dass sie die gleichen Charakteristiken bezogen auf die
relative Feuchtigkeit aufweisen. Die Ausgabecharakteristiken der
Feuchtigkeitssensoren 19, 25 müssen allerdings nicht vollständig identisch
zueinander sein.
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Wie
in 3 gezeigt, ist der stromaufwärtige Feuchtigkeitssensor 25,
der bei der vorliegenden Ausführungsform
vorgesehen ist, elektrisch an die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 mittels zwei
Anschlüssen 20a, 20b angeschlossen,
wie bei dem stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor 19. Der Anschluss 20a, der
näher an
dem stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 liegt,
weist ein Kennwiderstandselement 21 auf, mit einem Widerstand,
der von den Charakteristiken abhängt,
die für
jede einzelne Einheit des Feuchtigkeitssensors 25 tatsächlich gemessen
sind. Wenn der stromaufwärtige
Feuchtigkeitssensor 25 an die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 angeschlossen
ist, erfasst die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 einen Widerstand
des Kennwiderstandselements 21 bezogen auf die inhärenten Charakteristiken
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors 25 über die Widerstandserfassungsschaltung 22,
und setzt den Wert eines Parameters (der später detailliert beschrieben werden
wird) zum Kompensieren des Effekts von charakteristischen Variationen
einzelner Einheiten des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 aufgrund
des erfassten Widerstands. Die anderen strukturellen Einzelheiten
der Vorrichtung sind identisch mit denen der ersten Ausführungsform.
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
funktioniert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 als
ein stromaufwärtiges Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel,
ein stromabwärtiges Änderungszeitpunkt-Erfassungsmittel,
ein Erzeugungsmittel für
Daten der integrierten Feuchtigkeitsmenge, ein Erfassungsmittel
der charakteristischen Änderung,
und ein Kompensationsmittel für
die charakteristische Änderung.
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Der
Betrieb der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 wird unten
beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform führt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 eine Verarbeitungssequenz
gemäß einem
Flussdiagramm in 16 durch, wenn der Motor 1 angelassen
wird. In dieser Verarbeitungssequenz sind die Verarbeitung in Schritt 101 bis
Schritt 106 und die Verarbeitung in Schritt 113 identisch
mit der Verarbeitung in Schritt 1 bis Schritt 6 und
der Verarbeitung in Schritt 10 gemäß der ersten Ausführungsform,
die in 4 gezeigt sind. Daher werden
diese Verarbeitungsdetails unten nicht beschrieben. Wie oben unter Bezugnahme
auf die erste Ausführungsform
beschrieben, kann zum Setzen des Werts des Flags F/MCND zusätzlich zum
Bestimmen der Bedingungen in Schritt 101 und Schritt 103 die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bestimmen, ob
ein Halten der Temperatur beendet worden ist oder nicht und die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert des
Flags F/MCND auf "0" setzen, wenn das
Halten der Temperatur nicht beendet ist.
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In
dem Schritt 106 folgenden Schritt 107 setzt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert des
Parameters VRHUM/INI zum Kompensieren des Effekts von Variationen
der Charakteristiken einzelner Einheiten des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 bei
dem Verfahren zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7,
das später
beschrieben werden wird, von den erfassten Daten LBLR des Kennwiderstandselements 21 des
stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensors 19, welche in Schritt 105 erhalten
worden sind, auf Grundlage einer vorbestimmten Datentabelle oder
dergleichen. Der Parameter VRHUM/INI ist oben bezogen auf die erste
Ausführungsform
beschrieben worden. Insbesondere dient der Parameter VRHUM/INI als
ein Referenzwert für
die Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19,
wenn die von dem stromabwärtigen Feuchtigkeitssensor 19 erfasste
relative Feuchtigkeit eine im Wesentlichen konstante hohe relative
Feuchtigkeit wird (etwa 100%), nachdem der Motor 1 angelassen
worden ist, wenn der stromabwärtige
Feuchtigkeitssensor 19 brandneu ist. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wird wie bei der zweiten Ausführungsform
der Wert des Parameters VRHUM als die Charakteristiken einzelner
Einheiten des stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensors 19 repräsentierend verwendet.
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Dann
führt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 108 bis
Schritt 110 eine Verarbeitungssequenz durch, welche gleich
ist wie die Verarbeitung in Schritt 105 bis Schritt 107,
die sich auf den stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor 19 beziehen, bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25.
Insbesondere erhält
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 108 die
Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 und
erhält ebenfalls
Daten des Widerstands LBLF des Kennwiderstandselements 21 über die
Widerstandserfassungsschaltung 22. In Schritt 109 setzt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den derzeitigen
Wert der Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25,
der in Schritt 108 erhalten worden ist, als den Anfangswert eines
Parameters VFHUM/MAX, der den neusten Wert eines maximalen Werts
der Ausgabespannung VF HUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 repräsentiert,
und den Anfangswert eines vorherigen Ausgabeparameters VFHUM/PRE,
der einen vorherigen Wert der Ausgabespannung VFHUM (einen vorherigen
Wert in jeder Zykluszeit der von der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 durchgeführten Verarbeitungssequenz)
repräsentiert.
In Schritt 110 setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den
Wert des Parameters VRHUM/INI zum Kompensieren des Effekts von Variationen
der Charakteristiken einzelner Einheiten des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 bei
dem Verfahren, das später
beschrieben werden wird, zum Bewerten des verschlechterten Zustands
des HC-Adsorbenten 7, von den erfassten Daten des Widerstands
LBLF des Kennwiderstandselements 21 des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25,
welche in Schritt 108 erhalten worden sind, auf Grundlage
einer vorbestimmten Datentabelle oder dergleichen. Der Parameter
VFHUM/INI bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 dient
als ein Referenzwert für
die Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25,
wenn die von dem stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25 relative Feuchtigkeit eine im Wesentlichen
konstante relativ hohe Feuchtigkeit (etwa 100%) wird, nachdem der Motor 1 angelassen
worden ist, wenn der stromaufwärtige
Feuchtigkeitssensor 25 brandneu ist. Da gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der stromaufwärtige
Feuchtigkeitssensor 25 denselben Typ aufweist wie der stromabwärtige Feuchtigkeitssensor 19,
ist der Wert des Parameters VFHUM/INI bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 im allgemeinen ähnlich dem
Wert des Parameters VRHUM/INI bezogen auf den stromabwärtigen Feuchtigkeitssensor 19,
obwohl sie sich in Abhängigkeit von
einzelnen Einheiten der Feuchtigkeitssensoren etwas voneinander
unterscheiden.
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Dann
bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 111 einen Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT,
mit dem bestimmt werden soll, ob sich der HC-Adsorbent 7 in
dem Zustand fortschreitender Verschlechterung oder in dem nicht
verschlechterten Zustand befindet, von den erfassten Daten der Motortemperatur
TW (der anfängli chen
Motortemperatur) des Motors 1, welche in Schritt 102 gemäß einer
vorbestimmten Datentabelle erhalten sind, wie in 5 durch
die Kurve mit gestrichelter Linie angezeigt ist. Wie später detailliert
beschrieben werden wird, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die
Zeitspanne, die seit dem Beginn des Betriebs des Motors 1 verstrichen
ist, nicht als ein Verschlechterungsbewertungsparameter verwendet,
anders als bei der ersten Ausführungsform,
sondern die Zeitspanne, die seit einem vorbestimmten Zeitpunkt, nachdem
der Motor 1 angelassen worden ist, verstrichen ist, wird
als ein Verschlechterungsbewertungsparameter verwendet. Daher weist
der Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
welcher durch die Kurve mit gestrichelter Linie in 5 angezeigt ist,
einen etwas kleineren Wert auf als der Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert
gemäß der ersten
Ausführungsform
(der in 5 durch eine Kurve mit durchgezogener
Linie dargestellt ist).
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Dann
initialisiert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 112 den Wert eines Zeitzählers TM (hochzählender
Zeitzähler)
auf "0", der eine Zeitspanne
misst, die seit dem Beginn des Betriebs des Motors 1 verstrichen
ist, und initialisiert ebenfalls Flags F/RST, F/FST, F/FSH, welche
später beschrieben
werden, auf "0". Danach wird die
in 16 gezeigte Verarbeitungssequenz beendet.
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Nachdem
die in 16 gezeigte Verarbeitungssequenz
durchgeführt
worden ist, nachdem der Motor 1 angelassen worden ist,
führt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 eine in 17 und 18 gezeigte
Verarbeitungssequenz in einer gegebenen Zykluszeit durch, um den
verschlechterten Zustand des HC-Adsorbenten 7 zu bewerten,
während
der Motor 1 unmittelbar, nachdem der Motor 1 angelassen
worden ist, im Leerlauf läuft.
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Bevor
im Einzelnen die in 17 und 18 gezeigte
Verarbeitungssequenz beschrieben wird, wird zuerst ein Grundkonzept
eines Verfahrens zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
unter Bezugnahme auf 19 beschrieben.
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Wenn
der Motor 1 angelassen wird, gibt er ein Abgas ab, welches
durch das Abgassystem stromabwärts
des Motors 1 zu dem HC-Adsorbenten 7 zugeführt wird,
wie bezogen auf die erste Ausführungsform
beschrieben. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich die von dem stromabwärtigen Feuchtigkeitssensor 19 erfasste
relative Feuchtigkeit, wie bezogen auf die erste Ausführungsform
beschrieben. Insbesondere weist die von dem stromabwärtigen Feuchtigkeitssensor 19 erfasste
relative Feuchtigkeit unmittelbar, nachdem der Motor 1 angelassen
worden ist, einen niedrigen Pegel auf, wie durch die Kurve a mit
durchgezogener Linie oder die Kurve b mit gestrichelter Linie in 19 angezeigt. Wenn die Adsorption von Feuchtigkeit
in dem Abgas durch den HC-Adsorbenten 7 gesättigt ist, ändert sich
die relative Feuchtigkeit zu einer Tendenz, von dem niedrigen Feuchtigkeitspegel
zu einem hohen Feuchtigkeitspegel monoton zu steigen. Die Kurven
a, b in 19 sind identisch zu den Kurven
a, b in 7 gemäß der ersten Ausführungsform.
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Andererseits ändert sich
die relative Feuchtigkeit stromaufwärts des HC-Adsorbenten 7,
welche von dem stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25 erfasst wird, nicht sofort zu einem
hohen Feuchtigkeitspegel aufgrund des sehr feuchten Abgases zu Beginn
des Betriebs des Motors 1, sondern ändert sich von einem niedrigen
Feuchtigkeitspegel zu einem hohen Feuchtigkeitspegel mit einer gewissen Verzögerung von
dem Beginn des Betriebs des Motors 1 (siehe die Kurve c
oder d in 19). Dies liegt daran, dass
eine kleine Zeitspanne braucht, bis das Abgas von dem Motor 1 eine
Position stromaufwärts des
HC-Adsorbenten 7 erreicht (die Position des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25),
wobei die relative Feuchtigkeit um den HC-Adsorbenten 7 herum
relativ niedrig gewesen ist, da der HC-Adsorbent 7 während des
Ausschaltens des Motors 1 Feuchtigkeit adsorbiert hat,
und der Katalysator 6 stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 8 Feuchtigkeit
adsorbiert hat. Daher ändert
sich die Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 zu
einer Tendenz, von einem hohen Feuchtigkeitspegel monoton zu einem niedrigen
Feuchtig keitspegel zu fallen, mit einer gewissen Verzögerung von
dem Beginn des Betriebs des Motors 1 an, wie zum Beispiel
durch die Kurve c mit durchgezogener Linie oder die Kurve d mit
gestrichelter Linie in 19 angezeigt.
Die Kurve c in 9 entspricht Daten, die aufgezeichnet
sind, wenn der stromaufwärtige
Feuchtigkeitssensor 25 brandneu ist, und die Kurve d in 19 entspricht Daten, die aufgezeichnet sind, wenn
der stromaufwärtige Feuchtigkeitssensor 25 um
ein gewisses Ausmaß verschlechtert
ist.
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Ein Änderungszeitpunkt
(ein Zeitpunkt t1 oder t2 in 19),
zu dem sich die Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 zu
einer Tendenz ändert,
monoton von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel zu fallen, ist
verzögert,
wenn die Verschlechterung des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 fortschreitet, wie
bei dem Änderungszeitpunkt
relativ zu der Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19,
wie bezogen auf die erste Ausführungsform
beschrieben.
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Ein Änderungszeitpunkt,
zu dem sich die von dem stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 erfasste
relative Feuchtigkeit zu einer Tendenz ändert, von einem niedrigen
Feuchtigkeitspegel zu einem hohen Feuchtigkeitspegel anzusteigen,
oder ein Änderungszeitpunkt,
zu dem sich die Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 zu
einer Tendenz ändert,
von einem hohen Pegel monoton zu einem niedrigen Pegel zu fallen,
kann Variationen aufgrund der Adsorption von Feuchtigkeit durch
den Katalysator 6 erleiden, selbst wenn die Verschlechterung
des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 konstant
ist. Zum Beispiel kann der Änderungszeitpunkt
zum Zeitpunkt t1 in 19 selbst dann Variationen
erleiden, wenn der stromaufwärtige
Feuchtigkeitssensor 19 brandneu ist.
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Wenn
der Änderungszeitpunkt
der relativen Feuchtigkeit stromaufwärts des HC-Adsorbenten 7, der
von dem stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25 erfasst wird, vor verlegt wird,
dann wird auch der Zeitpunkt, zu dem angefangen wird, dem HC-Adsorbenten 7 ein
Abgas zuzuführen,
das viel Feuchtigkeit enthält
(der Zeitpunkt, an dem der HC-Adsorbent 7 beginnt, Feuchtigkeit
zu adsorbieren) ebenfalls vor verlegt. Daher wird die Sättigung
der Adsorption von Feuchtigkeit durch den HC-Adsorbenten 7 ebenfalls vor
verlegt, und daher der Änderungszeitpunkt
der relativen Feuchtigkeit stromabwärts des HC-Adsorbenten oder
der Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 wird
ebenfalls vor verlegt. Wenn andersherum der Änderungszeitpunkt der relativen
Feuchtigkeit stromaufwärts des
HC-Adsorbenten nach hinten verlegt wird, dann wird der Änderungszeitpunkt
der relativen Feuchtigkeit stromabwärts des HC-Adsorbenten 7 oder
der Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 ebenfalls
nach hinten verlegt.
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Wenn
der Änderungszeitpunkt
der relativen Feuchtigkeit stromaufwärts des HC-Adsorbenten 7 Variationen
erleidet, wie oben beschrieben, dann ist es wünschenswert, die integrierte
Feuchtigkeitsmenge, die von dem Abgas zu dem HC-Adsorbenten 7 zugeführt ist,
von dem Änderungszeitpunkt
der relativen Feuchtigkeit stromaufwärts des HC-Adsorbenten 7 bis
zu dem Änderungszeitpunkt
der relativen Feuchtigkeit stromabwärts des HC-Adsorbenten 7 zu erfassen,
um die Gesamtmenge an Feuchtigkeit zu erfassen, die von dem HC-Adsorbenten 7 adsorbiert worden
ist, nachdem der Motor 1 angelassen worden ist. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
werden nicht nur der Änderungszeitpunkt
der Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 (im
Folgenden als "stromabwärtiger Änderungszeitpunkt" bezeichnet), sondern
auch der Änderungszeitpunkt
der Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 (im Folgenden
als "stromaufwärtiger Änderungszeitpunkt" bezeichnet), erfasst,
und integrierte Feuchtigkeitsmengendaten, die die integrierte Feuchtigkeitsmenge
repräsentieren,
die dem HC-Adsorbenten von dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt bis zu dem
stromabwärtigen Änderungszeitpunkt
zugeführt ist,
werden als ein Verschlechterungsbewertungsparameter zum Bewerten
des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 bestimmt. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird das Verfahren zum Erhalten eines Verschlechterungsbewertungsparameters durchgeführt, während der
Motor 1 im Leerlauf läuft,
nachdem der Motor 1 angelassen worden ist, wie bei der
ersten Ausführungsform,
und die verstrichene Motorbetriebszeit von dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt
zu dem stromabwärtigen Änderungszeitpunkt
wird als integrierte Feuchtigkeitsmengendaten erhalten, welche als
ein Verschlechterungsbewertungsparameter dienen. Insbesondere, wie
in 19 gezeigt, wird angenommen, dass die verstrichene
Motorbetriebszeit von dem Beginn des Betriebs des Motors 1 an
bis zu dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt
(die Zeit t1 bezogen auf die Kurve c in 19,
welche den aufgezeichneten Daten entspricht, wenn der stromaufwärtige Feuchtigkeitssensor 25 brandneu
ist) durch TMF repräsentiert
ist, und die verstrichene Motorbetriebszeit von dem Beginn des Betriebs
des Motors 1 an bis zu dem stromabwärtigen Änderungszeitpunkt (die Zeit
t3 bezogen auf eine Kurve a in 19,
welche den aufgezeichneten Daten entspricht, wenn der stromabwärtige Feuchtigkeitssensor 19 brandneu ist),
durch TMR repräsentiert
ist (welches der Verschlechterungsbewertungsparameter bei der ersten
Ausführungsform
ist), und TMR – TMF
als ein Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM verwendet
wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform
werden, wie bei der ersten Ausführungsform,
der Effekt der Verschlechterung der Feuchtigkeitssensoren 19, 25 und
der Effekt von charakteristischen Variationen einzelner Einheiten
der Feuchtigkeitssensoren 19, 25 kompensiert.
Zusätzlich
zeigt der stromabwärtige Änderungszeitpunkt den
Adsorptions-Sättigungszeitpunkt
an, zu dem die Adsorption von Feuchtigkeit durch den HC-Adsorbenten 7 gesättigt ist,
wie bei der ersten Ausführungsform.
Der stromaufwärtige Änderungszeitpunkt zeigt
den Zeitpunkt an, zu dem der HC-Adsorbent 7 tatsächlich anfängt, Feuchtigkeit
zu adsorbieren.
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Auf
Grundlage des oben beschriebenen Konzepts wird unten die Verarbeitungssequenz
gemäß des in 17 und 18 gezeigten
Flussdiagramms beschrieben. Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 führt die
in 17 und 18 gezeigte
Verarbeitungssequenz in einer gegebenen Zykluszeit durch, nachdem
der Motor 1 aktiviert worden ist. Gemäß der in 17 und 18 gezeigten Verarbeitungssequenz
bestimmt die Verschlechterungsbe wertungseinrichtung 17 in
Schritt 121 den Wert des Flags F/MCND, der in der in 16 gezeigten Verarbeitungssequenz gesetzt worden
ist, wenn der Motor 1 angelassen wird. Wenn F/MCND = 0
ist, dann bedeutet dies, dass sich die Vorrichtung in einem Zustand
befindet, der zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7 nicht geeignet
ist, oder dass das derzeitige Verfahren des Bewertens des verschlechterten
Zustands des HC-Adsorbenten 7 bereits beendet ist. Daher
beendet die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die
in 17 und 18 gezeigte
Verarbeitungssequenz.
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Wenn
F/MCND = 1 ist, dann erhöht
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 122 den
Wert der verstrichenen Motorbetriebszeit TM um einen vorbestimmten
Wert ΔTM
(einen festen Wert), und erhält
dann in Schritt 123 die derzeitigen erfassten Daten der
Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 und
die derzeitigen erfassten Daten der Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19.
Dann bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 124 den Wert des Flags F/RST, das durch die in 16 gezeigte Verarbeitungssequenz initialisiert
ist, wenn der Motor 1 angelassen wird. Das Flag F/RST weist
dieselbe Bedeutung auf wie das bei der ersten Ausführungsform
verwendete Flag F/RST, d. h. das Flag F/RST ist "1",
wenn der stromabwärtige Änderungszeitpunkt
bezogen auf den stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor 19 erfasst ist, und "0", wenn der stromabwärtige Änderungszeitpunkt nicht erfasst
ist.
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Wenn
in Schritt 124 F/RST = 0 ist, dann führt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 125 bis
Schritt 127 die gleiche Verarbeitung durch, wie in Schritt 15 bis
Schritt 17 gemäß der ersten
Ausführungsform,
die in 6 gezeigt sind, um den maximalen
Ausgabeparameter VRHUM/MAX bezogen auf den stromabwärtigen Feuchtigkeitssensor 19 zu
aktualisieren, und den Wert des vorherigen Ausgabeparameters VRHUM/PRE
zu aktualisieren. Auf diese Art und Weise wird, nachdem der Motor 1 angelassen
worden ist, der maximale Wert der Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 sequentiell
erfasst.
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Dann
bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 128 den Wert des Flags F/FST, das durch die in 16 gezeigte Verarbeitungssequenz initialisiert
ist, wenn der Motor 1 angelassen wird. Das Flag F/FST ist "1", wenn der stromaufwärtige Änderungszeitpunkt bezogen auf den
stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25 erfasst ist, und "0", wenn der stromaufwärtige Änderungszeitpunkt nicht erfasst
ist. Wenn in Schritt 128 F/FST = 0 ist, dann führt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 129 bis
Schritt 131 die gleiche Verarbeitung wie in Schritt 125 bis
Schritt 127 bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 durch.
Wenn insbesondere der derzeitige Wert der Ausgabespannung VFHUM
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors 25 (welcher in Schritt 123 erhalten
ist) größer ist
als der maximale Ausgabeparameter VFHUM/MAX bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 (JA
in Schritt 129), dann aktualisiert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 130 den Wert des maximalen Ausgabeparameters VFHUM/MAX
mit dem derzeitigen Wert der Ausgabespannung VFHUM. Unabhängig von
dem Ergebnis der Entscheidung in Schritt 129 aktualisiert
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 131 den
vorherigen Ausgabeparameter VFHUM/PRE bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 mit
dem derzeitigen Wert der Ausgabespannung VFHUM. Gemäß der Verarbeitung
in Schritt 129 bis Schritt 131 wird der maximale
Wert der Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors
sequentiell erfasst, nachdem der Motor 1 angelassen worden
ist.
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Dann
vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 132 den derzeitigen Wert der Ausgabespannung VFHUM
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors 25 mit dem Wert (VFHUM/MAC – VFHUM/JUD),
welcher durch Subtrahieren eines vorbestimmten Werts VFHUM/JUD (siehe 19) von dem derzeitigen Wert des maximalen Ausgabeparameters
VFHUM/MAX erzeugt ist. Wenn VFHUM ≥ VFHUMIMAX – VFHUM/JUD
ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17, dass
der Zeitpunkt der derzeitigen Zykluszeit nicht der Änderungszeitpunkt
ist, zu dem sich die Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 zu
der Tendenz ändert,
monoton zu fallen (der Zeitpunkt, an dem die Adsorption von Feuchtigkeit
und HCs durch den HC-Adsorbenten 7 tatsächlich begonnen wird) und beendet
die derzeitige, in 17 und 18 gezeigte
Verarbeitungssequenz. Der vorbestimmte Wert VFHUM/JUD kann derselbe
sein wie der vorbestimmte Wert VRHUM/JUD (wie oben bezogen auf die
erste Ausführungsform
beschrieben) zum Erfassen des stromabwärtigen Änderungszeitpunkts bezogen
auf den stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor 19. Im Hinblick auf tatsächliche Übergangscharakteristiken
der relativen Feuchtigkeit stromaufwärts und stromabwärts des
HC-Adsorbenten 7, können
die vorbestimmten Werte VFHUM/JUD, VRHUM/JUD sich voneinander unterscheiden.
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Wenn
in Schritt 132 VFHUM < VFHUM/MAX – VFHUM/JUD
ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass der Zeitpunkt der derzeitigen Zykluszeit der stromaufwärtige Änderungszeitpunkt
ist (der Zeitpunkt t1 oder t2 in 19),
und vergleicht in Schritt 133 die derzeitige verstrichene
Motorbetriebszeit TM mit einem vorbestimmten Wert TM/SHF (fester
Wert). Der vorbestimmte Wert TM/SHF zeigt einen oberen Grenzwert für die verstrichene
Motorbetriebszeit TM zu dem normalen stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt an. Insbesondere,
wenn die verstrichene Motorbetriebszeit TM zu dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt,
die in Schritt 132 erfasst ist, TM/SHF überschreitet, dann kann der
stromaufwärtige
Feuchtigkeitssensor 25 möglicherweise eine Fehlfunktion
erleiden. Der vorbestimmte Wert TM/SHF kann für jede einzelne Einheit des
stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors 25 gesetzt werden, wie bei dem Parameter TM/SH,
der in dem in 6 gezeigten Schritt 19 gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendet wird.
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Wenn
in Schritt 133 TM < TM/SHF
ist (in einem normalen Fall), dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass der Zeitpunkt der derzeitigen Zykluszeit der normale stromaufwärtige Änderungszeitpunkt
bezogen auf den stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25 ist, und speichert in Schritt 134 die
derzeitige verstrichene Motorbetriebszeit TM als den Wert des stromaufwärtigen Änderungserfassungsparameters
TMF (als den Wert des Verschlechterungsbewertungsparameters TMTRS/PM
zum Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7).
Die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 setzt den
Wert des Flags F/FST in Schritt 135 auf "1", und beendet die derzeitige Verarbeitungssequenz
in 17 und 18.
In diesem Fall ist F/FST = 1 von der nächsten Zykluszeit an, und die
Verarbeitung von Schritt 136 an, welche später beschrieben
wird, wird durchgeführt.
Der Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM repräsentiert
die integrierte Feuchtigkeitsmenge in dem von dem Motor 1 von
dem Beginn des Betriebs des Motors 1 bis zu dem stromaufwärtigen Änderungserfassungsparameters
erzeugten Abgas.
-
Wenn
in Schritt 133 TM ≥ TM/SHF
ist, dann setzt, da der erfasste stromaufwärtige Änderungszeitpunkt übermäßig spät und unangemessen
ist, die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 141 das
Flag F/MCND auf "0", und beendet die
derzeitige Verarbeitungssequenz in 17 und 18.
In diesem Fall ist F/MCND = 0 in Schritt 121 von der nächsten Zykluszeit
an, und die in 17 und 18 gezeigte
Verarbeitungssequenz wird unmittelbar beendet.
-
Bei
der in 17 und 18 gezeigten
Verarbeitungssequenz ist, nachdem der stromaufwärtige Erfassungsparameter TMF
erhalten worden ist, F/FST = 1 bei der Entscheidungsverarbeitung
in Schritt 128. In diesem Fall führt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 136 bis Schritt 141 die gleiche Verarbeitung
durch, wie in Schritt 18 bis Schritt 22, die in 6 gezeigt
sind, gemäß der ersten
Ausführungsform,
und beendet die in 17 und 18 gezeigte
Verarbeitungssequenz in der derzeitigen Zykluszeit. Insbesondere
vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 136 den
derzeitigen Wert der Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 mit
dem Wert (VRHUM/MAX- VRHUM/JUD),
welcher durch Subtrahieren eines vorbestimmten Werts VRHUM/JUD von
dem derzeitigen Wert des maximalen Ausgabeparameters VRHUM/MAX erzeugt
ist. Wenn VRHUM ≥ VRHUM/MAX – VRHUM/JUD
ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass der Zeitpunkt des derzeitigen Zyklus nicht der Änderungszeitpunkt
ist, an dem sich die Ausgabespannung VRHUM des Feuchtigkeitssensors 19 zu
der Tendenz ändert,
monoton zu fallen (der Zeitpunkt, an dem die Adsorption von Feuchtigkeit
durch den HC-Adsorbenten 7 gesättigt ist), und beendet die
in 17 und 18 gezeigte
derzeitige Verarbeitungssequenz. Der vorbestimmte Wert VRHUM/JUD kann
der gleiche sein, wie der vorbestimmte Wert VRHUM/JUD, der bei der
ersten Ausführungsform verwendet
wird.
-
Wenn
in Schritt 136 VRHUM < VRHUM/MAX – VRHUM/JUD
ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass der Zeitpunkt der derzeitigen Zykluszeit der stromabwärtige Änderungszeitpunkt
ist (der Zeitpunkt t3 oder t4 in 19),
und vergleicht in Schritt 137 die derzeitige verstrichene
Motorbetriebszeit TM mit einem vorbestimmten Wert TM/SHR (fester
Wert). Der vorbestimmte Wert TM/SHR ist als ein oberer Grenzwert für die verstrichene
Motorbetriebszeit TM zu dem normalen stromabwärtigen Änderungszeitpunkt angezeigt,
wie bei dem Parameter TM/SH, der in dem in 6 gezeigten
Schritt 19 gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendet wird. Der vorbestimmte Wert TM/SHR kann für jede einzelne
Einheit des stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensors 19 gesetzt sein, wie bei dem in der
ersten Ausführungsform
verwendeten Parameter TM/SH.
-
Wenn
in Schritt 137 TM < TM/SHR
ist, dann urteilt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17,
dass der Zeitpunkt der derzeitigen Zykluszeit der normale stromabwärtige Änderungszeitpunkt
ist, und speichert in Schritt 138 die derzeitige verstrichene Motorbetriebszeit
TM als den Wert des stromabwärtigen Änderungserfassungsparameters
TMR. Dann bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 139 einen Wert (TMR – TMF), der durch Subtrahieren
des Werts des stromaufwärtigen Änderungserfassungsparameters
TMF, der in Schritt 134 erhalten ist, von dem Wert des
stromabwärtigen Änderungserfassungsparameters
TMR erzeugt ist, vorübergehend
als einen Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM. Danach
setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert
des Flags F/RST in Schritt 140 auf "1" und
beendet die derzeitige Verarbeitungssequenz in 17 und 18.
Der stromabwärtige Änderungserfassungsparameters
TMR repräsentiert
die integrierte Feuchtigkeitsmenge in dem Abgas, das von dem Motor 1 seit
dem Beginn des Betriebs des Motors 1 bis zu dem stromabwärtigen Änderungszeitpunkt
erzeugt ist. Wenn entweder der stromaufwärtige Feuchtigkeitssensor 25 oder
der stromabwärtige Feuchtigkeitssensor 19 brandneu
ist, entspricht der in Schritt 139 bestimmte Verschlechterungsbewertungsparameter
TMTRS/PM der Gesamtmenge an Feuchtigkeit, die tatsächlich von
dem HC-Adsorbenten 7 adsorbiert worden ist, nachdem der
Motor derzeit angelassen worden ist.
-
Wenn
in Schritt 137 TM ≥ TM/SHR
ist, dann setzt, da der erfasste stromabwärtige Änderungszeitpunkt übermäßig spät und unangemessen
liegt, die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 das Flag
F/MCND in Schritt 141 auf "0" und
beendet die vorliegende Verarbeitungssequenz in 17 und 18.
-
Bei
der in 17 und 18 gezeigten
Verarbeitungssequenz, ist, nachdem der Wert des stromabwärtigen Änderungszeitpunkts
erhalten ist, F/RST = 1 bei der Entscheidungsverarbeitung in Schritt 124.
In diesem Fall führt
die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die Verarbeitung
ab dem in 18 gezeigten Schritt 141 durch.
Zuerst bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 142 den Wert eines Flags F/FSH, welches von der
in 16 gezeigten Verarbeitungssequenz auf "0" initialisiert wird, wenn der Motor 1 angelassen
wird. Das Flag F/FSH ist "1", wenn ein Parameter
der charakteristischen Änderung
VFHUMOFF, der später
beschrieben werden wird, bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25, und
eine davon abhängige
Korrekturgröße COR/TMTFS
bestimmt worden sind, und "0", wenn ein derartiger
Parameter VFHUMOFF der charakteristischen Änderung und eine Korrekturgröße COR/TMTFS
nicht bestimmt worden sind.
-
Wenn
bei der Entscheidungsverarbeitung in Schritt 142 F/FSH
= 1 ist, dann geht die Steuerung/Regelung zu der Verarbeitung ab
Schritt 147 weiter, was später beschrieben werden wird.
Wenn F/FSH = 0 ist, dann vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 143 die derzeitige verstrichene Motorbetriebszeit
TM mit einem vorbestimmten Wert TMVF/TSH2 (siehe 19). Der vorbestimmte Wert TMVF/TSH2 ist ein Schwellenwert
zum Bestimmen, ob die relative Feuchtigkeit, die von dem stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 erfasst
ist, nach dem stromaufwärtigen Änderungszeitpunkt
einen im Wesentlichen konstanten hohen Feuchtigkeitspegel (etwa
100%) erreicht hat. Der Wert von TMVF/TSH2 ist experimentell im
Voraus derart bestimmt, dass, wenn TM ≥ TMVF/TSH2 ist, dann die von
dem stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25 erfasste relative Feuchtigkeit einen
im Wesentlichen konstanten hohen Pegel relativer Feuchtigkeit erreicht,
unabhängig
von charakteristischen Änderungen
und charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25.
-
Wenn
in Schritt 143 TM ≥ TMVF/TSH2
ist, dann bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 144 einen Wert (VFHUM-VFHUM/INI), der durch Subtrahieren des
Werts des Parameters VFHUM/INI, welcher in dem in 16 gezeigten Schritt 110 in Abhängigkeit
der Charakteristiken der einzelnen Einheit des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 gesetzt
ist, wenn der Motor 1 angelassen wird, von dem derzeitigen
Wert der Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors
erzeugt ist, als einen Parameter VFHUMOFF der charakteristischen Änderung, der
eine charakteristische Änderung
aufgrund der Verschlechterung des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 repräsentiert.
Wie in 19 gezeigt, ist der Parameter
VFHUMOFF der charakteristischen Änderung
als ein Spannungsversatz angezeigt, der durch die Verschlechterung
des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 erzeugt
ist, wie bei dem Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
des stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensors 19 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Wenn der stromaufwärtige
Feuchtigkeitssensor 25 brandneu ist, dann ist VFHUMOFF
= 0, unabhängig
von charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25.
Wenn sich der stromaufwärtige
Feuchtigkeitssensor 25 allmählich verschlechtert, wird
der Wert von VFHUMOFF größer. Daher
repräsentiert
der Parameter VFHUMOFF der charakteristischen Änderung das Ausmaß, um das
der Feuchtigkeitssensor 25 verschlechtert ist, unabhängig von
charakteristischen Variationen einzelner Einheiten des Feuchtigkeitssensors 25.
-
Nachdem
der Parameter VFHUMOFF der charakteristischen Änderung bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 bestimmt
worden ist, bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 145 eine Korrekturgröße COR/TMTFS zum Korrigieren
des Verschlechterungsbewertungsparameters TMTRS/PM, welcher in Schritt 139 bestimmt
ist, von dem Wert des Parameters VFHUMOFF der charakteristischen Änderung. Die
Korrekturgröße COR/TMTFS
wird von dem Wert des Parameters VFHUMOFF der charakteristischen Änderung
zum Beispiel auf Grundlage einer Datentabelle, welche in 20 durch die Kurve mit gestrichelter Linie repräsentiert
ist, bestimmt. Die Korrekturgröße COR/TMTFS
korrigiert den Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM, um
den Effekt einer charakteristischen Änderung aufgrund der Verschlechterung
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors 25 zu kompensieren. Gemäß der in 20 gezeigten Datentabelle wird die Korrekturgröße COR/TMTFS
derart bestimmt, dass, wenn der Wert des Parameters VFHUMOFF der
charakteristischen Änderung
ausreichend klein ist (wenn VFHUMOFF ≤ OFFX in 20 ist),
d. h. wenn der Feuchtigkeitssensor 25 brandneu oder fast
brandneu ist, ist COR/TMTFS = 0, und wenn der Wert des Parameters
VFHUMOFF der charakteristischen Änderung
zu einem gewissen Ausmaß groß wird (VFHUMOFF > OFFX in 20), hat COR/TMTFS einen größeren Wert, wenn der Parameter
VFHUMOFF der charakteristischen Änderung
größer ist.
Wie in 19 gezeigt, ist die Korrekturgröße COR/TMTFS
als eine Korrektur des Werts des stromaufwärtigen Änderungserfassungsparameters
TMF angezeigt, der erhalten wird, wenn durch die Verschlechterung
des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors 25 eine charakteristische Änderung
bewirkt wird (die Kurve d in 19),
in den Wert des stromaufwärtigen Änderungserfassungsparameters
TMF, der erhalten wird, wenn der stromaufwärtige Feuchtigkeitssensor 25 brandneu
ist (die Kurve c in 19).
-
Indem
daher die Korrekturgröße COR/TMTFS
bezogen auf den stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensor 25 bestimmt
worden ist, setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 den Wert
des Flags F/FSH in Schritt 146 auf "1",
und führt danach
die Verarbeitung von Schritt 147 ab durch. In anschließenden Zykluszeiten,
nachdem der Wert des Flags F/FSH in Schritt 146 auf "1" gesetzt worden ist, wird, da die Antwort
auf Schritt 142 NEIN ist, die Verarbeitung von Schritt 147 unmittelbar
nach der Entscheidungsverarbeitung in Schritt 142 durchgeführt. In
Schritt 147 vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 die
verstrichene Motorbetriebszeit TM mit einem vorbestimmten Wert TMVR/TSH2
(siehe 19). Der vorbestimmte Wert TMVR/TSH2
ist der gleiche wie der vorbestimmte Wert TMVR/TSH2, der bezogen
auf den stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor 19 gemäß der zweiten Ausführungsform
verwendet worden ist. Der Wert von TMVR/TSH2 ist experimentell derart
bestimmt, dass, wenn TM TMVR/TSH2 ist, dann die Ausgabespannung
VRHUM des stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensors 19 nach dem stromabwärtigen Änderungszeitpunkt
zuverlässig
einen konstanten niedrigen Spannungspegel erreicht, unabhängig von
dem verschlechterten Zustand und charakteristischen Variationen
des stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensors 19.
-
Wenn
in Schritt 147 TM ≥ TMVR/TSH2
ist, dann bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 148 einen Wert (= VRHUM – VRHUM/INI), der durch Subtrahieren
des Werts eines Parameters VRHUM/INI, welcher in dem in 16 gezeigten Schritt 107 in Abhängigkeit
der Charakteristiken der einzelnen Einheit des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 gesetzt
ist, wenn der Motor 1 angelassen wird, von dem derzeitigen Wert der
Ausgabespannung VRHUM des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 erzeugt
ist, als einen Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung,
der eine charakteristische Änderung
aufgrund der Verschlechterung des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 repräsentiert.
Der Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung ist der gleiche wie
der Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 gemäß der zweiten
Ausführungsform,
und wird größer, wenn
die Verschlechterung des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 fortschreitet.
-
Dann
bestimmt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 149 eine Korrekturgröße COR/TMTRS zum Korrigieren
des Verschlechterungsbewertungsparameters TMTRS/PM aus dem Wert
des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung. Die Korrekturgröße COR/TMTRS wird
aus dem Wert des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
zum Beispiel auf Grundlage einer Datentabelle bestimmt, die durch die
Kurve mit durchgezogener Linie in 20 repräsentiert
ist. Die Korrekturgröße COR/TMTRS
korrigiert den Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM, um
den Effekt einer charakteristischen Änderung aufgrund der Verschlechterung
des stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensors 19 zu kompensieren. Gemäß der in 20 gezeigten Datentabelle wird, wie bei der Korrekturgröße CORT/TMTFS
bezogen auf den stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25, die Korrekturgröße COR/TMTRS bezogen auf den
stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor 19 derart bestimmt, dass, wenn der
Wert des Parameters VRHUMOFF der charakteristischen Änderung
ausreichend klein ist (wenn VRHUMOFF ≤ OFFX in 20 ist),
d. h. wenn der stromabwärtige
Feuchtigkeitssensor 19 brandneu oder fast brandneu ist,
COR/TMTRS = 0 ist, und wenn der Wert des Parameters VRHUMOFF der
charakteristischen Änderung
zu einem gewissen Ausmaß ansteigt
(VRHUMOFF > OFFX in 20), COR/TMTRS einen größeren Wert annimmt, wenn der
Parameter VRHUMOFF der charakteristischen Änderung größer ist. Wie in 19 gezeigt, zeigt die Korrekturgröße COR/TMTRS
eine Korrektur des Werts des stromabwärtigen Änderungserfassungsparameters TMR,
der erhalten wird, wenn durch die Verschlechterung des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 19 eine
charakteristische Änderung
bewirkt wird (die Kurve b in 19),
zu dem Wert des stromabwärtigen Änderungserfassungsparameters
TMR an, der erhalten wird, wenn der stromabwärtige Feuchtigkeitssensor 19 brandneu
ist-
-
Dann
subtrahiert die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 150 die Differenz (COR/TMTRS – COR/TMTFS) zwischen den Korrekturgrößen COR/TMTFS,
COR/TMTRS, die jeweils in Schritt 145 und Schritt 149 bestimmt
worden sind, von dem Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM,
der in Schritt 139 erhalten worden ist, wodurch der Verschlechterungsbewertungsparameter
TMTRS/PM korrigiert wird.
-
Die
Korrektur in Schritt 150 ist äquivalent zu der Subtraktion
eines Werts (= TMF – COR/TMTFS, siehe 19), der durch Subtrahieren der Korrekturgröße COR/TMTFS
von dem stromaufwärtigen Änderungserfassungsparameter
TMF erzeugt ist, von einem Wert (= TMR – COR/TMTRS), der durch Subtrahieren
der Korrekturgröße COR/TMTRS
von dem stromabwärtigen Änderungserfassungsparameter TMR
erzeugt ist, der in dem in 17 gezeigten Schritt 138 erhalten
wird. Daher hängt
der derart durch die Korrektur in Schritt 150 erhaltene Verschlechterungsbewertungsparameter
TMTRS/PM von der Fähigkeit
des HC-Adsorbenten 7 ab, Feuchtigkeit zu adsorbieren, unabhängig von charakteristischen Änderungen
aufgrund der Verschlechterung des stromaufwärtigen und des stromabwärtigen Feuchtigkeitssensors 25, 19,
charakteristischer Variationen einzelner Einheiten der Feuchtigkeitssensoren 25, 19,
und weiterhin Variationen des Änderungszeitpunkts
der tatsächlichen
relativen Feuchtigkeit an der Position des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
sind, wie aus 20 ersichtlich ist, die Korrekturgrößen COR/TMTRS,
COR/TMTFS bezogen auf die Feuchtigkeitssensoren 19, 25,
jeweils "0", wenn einer der
Parameter VRHUMOFF, VFHUMOFF der charakteristischen Änderung
kleiner als der vorbestimmte Wert OFFX ist (wenn eine der erfassten
charakteristischen Änderungen
der Feuchtigkeitssensoren 19, 25 ausrei chend klein
ist). Daher wird, wenn VRHUMOFF < OFFX
und VFHUMOFF < OFFX
sind, der Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM nicht virtuell
korrigiert (es wird verhindert, dass dieser korrigiert wird).
-
Dann
führt die
Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 151 bis
Schritt 155 die gleiche Verarbeitung durch wie die Verarbeitung
in Schritt 28 bis Schritt 32 gemäß der ersten
Ausführungsform,
die in 6 gezeigt sind, wobei schließlich der
verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 bewertet wird.
Insbesondere vergleicht die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 151 den
Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM, der in Schritt 150 korrigiert
worden ist, mit dem Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT,
der in dem in 16 gezeigten Schritt 111 gesetzt
worden ist, wenn der Motor 1 angelassen wird, um in Schritt 152 zu
bestimmen, dass sich der HC-Adsorbent 7 in dem nicht verschlechterten
Zustand befindet, oder in Schritt 153 zu bestimmen, dass
dieser sich in dem Zustand fortschreitender Verschlechterung befindet. Wenn
sich der HC-Adsorbent 7 in dem Zustand fortschreitender
Verschlechterung befindet, dann betätigt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in
Schritt 154 die Verschlechterungsanzeigeeinrichtung 18,
um den Zustand fortschreitender Verschlechterung anzuzeigen. Dann
setzt die Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 in Schritt 155 den
Wert des Flags F/MCND auf "0" zurück, und
beendet die in 17 und 18 gezeigte Verarbeitungssequenz
für den
derzeitigen Betrieb des Motors 1. Insofern gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der Anfangspunkt zur Berechnung des Verschlechterungsbewertungsparameters
TMTRS/PM der stromaufwärtige Änderungszeitpunkt ist,
der etwas später
liegt als der Beginn des Betriebs des Motors 1, hat der
Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT einen Wert, der
etwas kleiner ist als bei der ersten Ausführungsform (die Kurve mit durchgezogener
Linie in 5), wie durch die Linie mit
gestrichelter Kurve in 5 angezeigt.
-
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform kann,
wie oben beschrieben, der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 7 genau
bewertet werden, während
der Effekt von charakteristischen Änderungen aufgrund der Verschlechterung
des stromaufwärtigen
und des stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensors 25, 19, charakteristischen
Variationen einzelner Einheiten der Feuchtigkeitssensoren 25, 19 und
Variationen des Änderungszeitpunkts
der tatsächlichen
relativen Feuchtigkeit an der Position des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 kompensiert
werden.
-
Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden VFHUMOFF, VRHUMOFF als Parameter der charakteristischen Änderung
bezogen auf den stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25 und den stromabwärtigen Feuchtigkeitssensor 19 verwendet.
Es können
allerdings Parameter der charakteristischen Änderung verwendet werden, welche
gleich den bei der ersten Ausführungsform
verwendeten Parametern der charakteristischen Änderung sind. Bei einem derartigen
Fall ist der Parameter der charakteristischen Änderung, der bezogen auf den
stromabwärtigen
Feuchtigkeitssensor 19 verwendet wird, gleich dem Parameter
VRHUMCH der charakteristischen Änderung
(siehe 7) bei der ersten Ausführungsform.
Der Parameter der charakteristischen Änderung, der bezogen auf den
stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensor 25 verwendet wird, kann die Differenz zwischen
der Ausgabespannung VFHUM des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 zu
einem Zeitpunkt, wenn eine für
die einzelne Einheit des stromaufwärtigen Feuchtigkeitssensors 25 vorbestimmte Zeitspanne
(welche dem Parameter TMVR/TSH bezogen auf den stromabwärtigen Feuchtigkeitssensor 19 entspricht)
seit dem Beginn des Betriebs des Motors 1 verstrichen ist,
und dem Parameter VFHUM/INI sein, der als ein Referenzwert für die Ausgabespannung
VFHUM des stromaufwärtigen
Feuchtigkeitssensors 25 dient.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird der Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM korrigiert.
Es kann allerdings der Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT
anstelle dem Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM korrigiert
werden. Bei einem derartigen Fall kann der Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert
TRSTMDT durch Addieren der Differenz (COR/TMTRS – COR/TMTFS) zwi schen den Korrekturgrößen COR/TMTRS, COR/TMTFS
zu dem Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert TRSTMDT korrigiert
werden, und der korrigierte Verschlechterungsbewertungs-Schwellenwert
TRSTMDT kann mit dem Verschlechterungsbewertungsparameter TMTRS/PM
(der in dem in 17 gezeigten Schritt 139 erhalten
wird) verglichen werden.
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Wenn
bei der vorliegenden Ausführungsform einer
der Werte der Parameter VRHUMOFF, VFHUMOFF der charakteristischen Änderung
größer als ein
geeigneter oberer Grenzwert wird (wenn er übermäßig groß wird), dann können die
Feuchtigkeitssensoren 19, 25 möglicherweise eine Fehlfunktion
erleiden. In diesem Fall kann die substantielle Bewertung des verschlechterten
Zustands des HC-Adsorbenten 7 (die Verarbeitung ab dem
in 18 gezeigten Schritt 150) nicht durchgeführt werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird die Zeitspanne (TMR-TMF), welche von dem Zeitpunkt, wenn der
stromaufwärtige Änderungszeitpunkt
erfasst ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der stromabwärtige Änderungszeitpunkt
erfasst ist, als ein Grundwert des Verschlechterungsbewertungsparameters
TMTRS/PM verwendet. Es kann allerdings der integrierte Wert der
in der Zeitspanne von dem Zeitpunkt, wenn der stromaufwärtige Änderungszeitpunkt
erfasst ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der stromabwärtige Änderungszeitpunkt
erfasst ist, zugeführten
Kraftstoffmenge (welche ein von der ECU 16 erzeugter Anweisungswert
sein kann), oder der integrierte Wert eines erfassten oder bestimmten
Wert der Menge an Einlassluft des Motors 1 als ein Grundwert
des Verschlechterungsbewertungsparameters TMTRS/PM verwendet werden.
In diesem Fall muss der Motor 1 nicht im Leerlauf laufen,
nachdem er angelassen worden ist.
-
Bei
der ersten bis dritten Ausführungsform
ist die vorliegende Erfindung als bei einem System zum Bewerten
des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 7, welcher
unabhängig
in dem Abgassystem des Motors 1 vorgesehen ist, beschrieben worden.
Die vorliegende Erfindung ist aber auch zu der Bewertung eines Zustands,
wie beispielsweise eines verschlechterten Zustands eines HC-Adsorbenten
oder eines Kohlenwasserstoff-Adsorptions-Katalysators anwendbar,
der eine Kompositkombination eines HC-Adsorbenten und eines Katalysators,
wie beispielsweise eines Dreiwege-Katalysators, umfasst. Der Kohlenwasserstoff-Adsorptions-Katalysator
umfasst einen Träger
mit einer Wabenstruktur, dessen Oberfläche mit Zeolith als einem HC-Adsorbenten
beschichtet ist, und der daran eine Edelmetallschicht, beispielsweise
Platin, Palladium, Rhodium, usw., als ein Aufbauelement eines Dreiwege-Katalysators
trägt.
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Bei
der ersten bis dritten Ausführungsform weist
die Abgasreinigungsvorrichtung 8, welche den HC-Adsorbenten 7 darin
aufnimmt, zum Beispiel eine in 1 oder 15 gezeigte Struktur auf. Die Abgasreinigungsvorrichtung 8 kann
ebenfalls eine in 21 gezeigte Struktur aufweisen.
-
Die
Abgasreinigungsvorrichtung 8 weist zwei getrennte Strömungsdurchgänge 28, 29 auf,
welche von einem stromaufwärtigen
Abgasrohr 26 abzweigen, ein im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse 30,
das mit einem stromabwärtigen
Abschnitt des abgetrennten Strömungsdurchgangs 28 in
Verbindung steht, und ein Nebenzweig-Abgasrohr 31 (Abgasdurchgang),
das konzentrisch in dem Gehäuse 30 untergebracht
ist. Das Nebenzweig-Abgasrohr 31 ist mit einem zylinderförmige HC-Adsorbenten
(Kohlenwasserstoff-Adsorbenten) 32 gefüllt. Das stromaufwärtige Abgasrohr 26 ist
zum Beispiel mit dem stromabwärtigen
Ende des in 1 gezeigten Katalysators 6 verbunden.
-
Ein
Raum 33, der zwischen der Innenumfangsfläche des
Gehäuses 30 und
der Außenumfangsfläche des
Nebenzweig-Abgasrohrs 31 definiert ist, dient als ein zylinderförmiger Abgasdurchgang 33,
in den Abgas von dem abgetrennten Strömungsdurchgang 28 eingeführt wird.
Der Nebenzweig-Abgasdurchgang 31 weist ein stromaufwärtiges Ende (das
linke Ende in 21) auf, das mit dem stromabwärtigen Ende
des abgetrennten Strömungsdurchgangs 29 über eine Öffnung 30a verbunden
ist, die in dem stromaufwärtigen
Ende des Gehäuses 30 definiert
ist. Das stromaufwärtige
Ende des Neben zweig-Abgasdurchgangs 31 weist eine Außenumfangsfläche auf,
die dichtend in enger Berührung
mit der Innenumfangsfläche
der Öffnung 30a in
dem Gehäuse 30 gehalten
wird. Der Abgasdurchgang 33 in dem Gehäuse 30 steht an der Öffnung 30a nicht
in Verbindung mit dem abgetrennten Strömungsdurchgang 29.
-
Ein
AGR-Durchgang 34 (Abgasrezirkulationsdurchgang) erstreckt
sich von dem stromaufwärtigen
Ende des Nebenzweig-Abgasdurchgangs 31. Der AGR-Durchgang 34 steht
mit dem Nebenzweig-Abgasdurchgang 31 über ein Verbindungsloch 35 in
Verbindung, das in der Umfangswand des stromaufwärtigen Endes des Nebenzweig-Abgasdurchgangs 31 definiert
ist. Der AGR-Durchgang 34 ist ebenfalls mit dem Einlassrohr
des Motors stromabwärts
des Drosselventils verbunden, wie bei dem AGR-Durchgang 13 gemäß der ersten
bis dritten Ausführungsform.
Der AGR-Durchgang 13 weist ein An/Aus-Ventil (magnetbetriebenes
Ventil) zum Öffnen
und Schließen
des AGR-Durchgangs 34 auf.
-
Der
Nebenzweig-Abgasdurchgang 31 weist ein stromabwärtiges Ende
auf (das rechte Ende in 21),
das mit einem stromabwärtigen
Abgasrohr 27 über
eine Öffnung 30b verbunden
ist, welche in dem stromabwärtigen
Ende des Gehäuses 30 definiert
ist. Das stromabwärtige
Ende des Nebenzweig-Abgasdurchgangs 31 weist
eine Außenumfangsfläche auf,
die dichtend in enger Berührung
mit der Innenumfangsfläche
der Öffnung 30b in
dem Gehäuse 30 gehalten
wird. Der Nebenzweig-Abgasdurchgang 31 in dem Gehäuse 30 steht
an der Öffnung 30b nicht
in Verbindung mit dem Abgasrohr 27. Das stromabwärtige Ende
des Nebenzweig-Abgasrohrs 31 weist eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 36 auf,
die in seiner Umfangswand definiert sind und mit dem Abgasdurchgang 33 in
dem Gehäuse 30 in
Verbindung stehen. Der Abgasdurchgang 33 steht mit dem
Nebenzweig-Abgasrohr 31 über die Verbindungslöcher 36 in
Verbindung. Das Abgasrohr 27 wird durch einen weiteren
Katalysator, einen Auspufftopf oder dergleichen an die Umgebung
entlüftet.
-
Ein
Richtungssteuerventil 37 ist in einem Bereich angeordnet,
wo das stromaufwärtige
Abgasrohr 26 sich in die abgetrennten Strömungsdurchgänge 28, 29 verzweigt,
um die abgetrennten Strömungsdurchgänge 28, 29 selektiv
mit dem Abgasrohr 26 zu verbinden. Das Richtungssteuerventil 37 ist
durch einen Aktuator (nicht gezeigt) um eine Schwenkwelle 38 schwenkbar
selektiv in eine Stellung mit einer durchgezogenen Linie und eine
Stellung mit einer gestrichelten Linie beweglich. Wenn das Richtungssteuerventil 37 sich
in der Stellung mit durchgezogener Linie befindet, trennt es den
abgetrennten Strömungsdurchgang 29 von
dem Abgasrohr 26 und verbindet den abgetrennten Strömungsdurchgang 28 mit
dem Abgasrohr 26. Wenn sich das Richtungssteuerventil 37 in
der Stellung mit gestrichelter Linie befindet, trennt es den abgetrennten
Strömungsdurchgang 28 von
dem Abgasrohr 26 und verbindet den abgetrennten Strömungsdurchgang 29 mit
dem Abgasrohr 26.
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Mit
der derart aufgebauten Abgasreinigungsvorrichtung 8 wird
unmittelbar, nachdem der Motor 1 angelassen worden ist,
das Richtungssteuerventil 37 in die Stellung mit gestrichelter
Linie betätigt.
Das von dem Motor 1 zu der Abgasreinigungsvorrichtung 8 zugeführte Abgas
strömt
durch den abgetrennten Strömungsdurchgang 29,
das Nebenzweig-Abgasrohr 31 (das den darin aufgenommenen
HC-Adsorbenten 32 umfasst) und das Abgasrohr 27 zur
Umgebung. Zu diesem Zeitpunkt werden in dem Abgas enthaltene HCs
von dem HC-Adsorbenten 31 in dem Nebenzweig-Abgasrohr 31 adsorbiert.
Wenn das Richtungssteuerventil 37 in die Position mit durchgezogener
Linie betätigt
wird, strömt
das von dem Motor 1 durch den Katalysator 6 (siehe 1)
zu der Abgasreinigungsvorrichtung 8 zugeführte Abgas durch
den abgetrennten Strömungsdurchgang 8,
den Abgasdurchgang 33 in dem Gehäuse 30, die Verbindungslöcher 36 und
das Abgasrohr 27 in die Umgebung.
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Zum
Bewerten des verschlechterten Zustands des HC-Adsorbenten 32 der
Abgasreinigungsvorrichtung 8 ist ein Feuchtigkeitssensor 19 stromabwärts des
HC-Adsorbenten 32 in der Nähe des HC-Adsorbenten 32 vorgesehen, wie
in 21 gezeigt. Der verschlechterte Zustand des HC-Adsorbenten 32 kann
von der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bewertet
werden, welche eine Verarbeitungssequenz durchführt, die genau gleich der Verarbeitungssequenz
wie bei der ersten Ausführungsform
oder der zweiten Ausführungsform
ist. Alternativ ist zusätzlich
zu dem Feuchtigkeitssensor 19 ein Feuchtigkeitssensor 25 stromaufwärts des HC-Adsorbenten 32 in
der Nähe
des HC-Adsorbenten 32 vorgesehen, wie in 21 gezeigt. In diesem Fall kann der verschlechterte
Zustand des HC-Adsorbenten 32 von der Verschlechterungsbewertungseinrichtung 17 bewertet
werden, welche eine Verarbeitungssequenz durchführt, die genau gleich der Verarbeitungssequenz
bei der dritten Ausführungsform
ist.
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Industrielle Anwendbarkeit:
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Wie
oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung nützlich als
eine Vorrichtung, die mit einer kostengünstigen Anordnung einen Zustand
geeignet überwachen
kann, wie beispielsweise einen verschlechterten Zustand eines Kohlenwasserstoff-Adsorbenten,
welcher in einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors vorgesehen
ist, der als eine Vortriebsquelle oder dergleichen bei Kraftfahrzeugen, Hybridfahrzeugen
und Schiffen verwendet wird.